Keramiske elektrolyseceller med nye elektroder viser gode resultater og ingen tegn på forringelse af elektroden efter 1.000 timers test på DTU. Elektrolyseceller spiller en central rolle i at omdanne grøn el fra vindmøller og solceller til brændstoffer som brint, metanol og ammoniak, der kan bidrage til at reducere CO₂-udledningen og fremme bæredygtig transport og industri.
Forskere på DTU har fremstillet og testet en ny type keramiske elektrolyseceller med brændselselektroder af Ni-GDC og påvist, at i stedet for at blive slidte forbedrer elektroderne ligefrem deres ydeevne. Professor på DTU Henrik Lund Frandsen vurderer, at den forøgede levetid på Ni-GDC-elektrolyseceller kan føre til store besparelser i materialeforbrug i kommende Power2X-anlæg og reducere prisen på grøn brint med op mod fem procent.
”Hvis vi kan få keramiske elektrolyseceller ud i power-to-x teknologi tilpas mange steder i verden, så betyder deres effektivitet, at man kan spare 25 pct. af al den strøm, der skal gå til at producere den samme mængde grønt brændstof og spare op imod ca. 20 pct. af brintens pris. Og hvis vi derudover forbedrer levetiden på teknologien, vil det give materialebesparelser, som vil betyde en yderligere prisreduktion på fem procent,” siger Henrik Lund Frandsen.
Tusind timers test
Forsøgene med at evaluere stabiliteten af Ni-GDC-elektroderne er udført af postdoc Morten Phan Klitkou m.fl. på DTU. Forsøgene blev udført ved forskellige strømstyrker i 1000 timer. Resultaterne viste, at modstanden i brændselselektroden kun blev let forringet ved ganske høje strømtræk. Forsøgene viste, at den primære degraderingsmekanisme i konventionelle keramiske elektrolyseceller kunne undgås, da nikkelen i cellerne ikke flyttede sig selv underhøje strømtræk. De celleteknologier, der anvendes i dag, ville ikke være i stand til at tolerere samme belastning.
Forskerne fandt dog, at der stadigvæk er nogle udfordringer med de nye elektrolyseceller, hvor de nye materialer har affødt et andet problem i elektrolytten. Trods denne nye komplikation vurderer forskerne, at testresultaterne med Ni-GDC-elektrolysecellerne er meget positive og viser en skalerbar vej til fremstilling af højeffektive og langtidsholdbare elektrolyseceller.
