Institut for Energiteknik på Aalborg Universitet har de seneste to år arbejdet intensivt med højtemperatur PEM-brændselsceller med særlig fokus på stakdesign og systemaspekter i tæt samarbejde med Dantherm, som har efterprøvet teknologien i brændselscellesystemer. På den baggrund er der udviklet et nyt og banebrydende stakkoncept, hvor AAU har søgt om patent på en række opfindelser.
Den nye type brændselscelle har en unik opbygning, der gør, at den kun har brug for en lille luftblæser samt en brintforsyning for at køre. Samtidig er den mængde energi, der skal til for at drive systemet, blot på nogle få procent af brændselscellens effekt. Det betyder, at systemet bliver meget effektivt, samtidig med at prisen bliver meget lav. Grundet den lave stykomkostning vil brændselscellerne kunne modulopbygges, således at power units på 5-10kW kan sammensættes.
- De bemærkelsesværdige resultater skal tilskrives en enestående synergi mellem erhvervslivet og forskningen på universitetet, siger lektor Søren Knudsen Kær, der er leder af forskningsprogrammet Fuel Cell Systems ved Aalborg Universitet.
Ifølge Nina Schjoldager ved Patent- og kontraktenheden på AAU er det af stor betydning for universitetet, at forskerne viser iværksætterånd og stifter egne virksomheder. På den måde kan deres opfindelser blive kommercialiseret i samarbejde med universitetet.
Teknologiske og økonomiske muligheder
De gode resultater betyder, at to af universitetets forskere har etableret spinoff-virksomheden Serenergy A/S. Firmaet skal producere "general purpose"-luftkølede powerunits på 1kW elektrisk effekt til UPS (nødstrøm), mikrokraftvarme og generatormarkedet, fortæller Anders Korsgaard, der bliver direktør i Serenegy A/S. Blandt fordelene ved det nye koncept peger Anders Korsgaard på, at den nye brændselscelle er væsentligt mere robust over for forurenet brint, og at kompleksiteten af det system, som kunden skal bygge, bliver meget lav. Dette er med til at reducere omkostningerne.
Dantherm på tæt hold fulgt udviklingen af de nye brændselsceller længe og ser mange muligheder inden for HTPEM (PBI). Det gælder både teknologiske fordele og mulighed for store økonomiske gevinster.
- Det er derfor, vi på Dantherm i samarbejde med AAU har evalueret HTPEM-teknologien, og det er derfor, vi ser store muligheder for det nye firma Serenergy A/S, fortæller Projekt Manager Rasmus Høyrup Refshauge fra Dantherm Air Handlings afdeling for Research and Development.
- På grund af det samarbejde, der har været mellem os og AAU, ligger Serenergy’s nuværende teknologi sig 100 procent op ad de krav, vi stiller til teknologien i forskellige applikationer, forklarer han.
Serenergy vil udelukkende fokusere på powermodulet, men inddrage den systemviden, der er tilgængelig via Aalborg Universitet til at hjælpe kunderne med at opbygge systemerne. Derfor udvikles membran og katalysator, som udgør grundbyggestenen til brændselscellen, heller ikke hos Serenergy, men hos en nær samarbejdspartner i Tyskland. Serenergy har valgt at holde et klart fokus på det område, hvor man besidder den største knowhow.
Parallelt med aktiviteterne omkring højtemperatur-PEM har AAU og Dantherm arbejdet med reformering af flydende bio-brændstoffer. AAU har allerede demonstreret reformering af bio-ethanol i et komplet reformersystem. Det er i kombination med reformering, at højtemperatur-PEM-brændselscellerne virkelig udmærker sig sammenlignet med traditionelle PEM-brændselsceller i kraft af meget høj CO-tolerance. De flydende bio-brændstoffer har desuden klare miljømæssige fordele, og de tre partnere ser et stort potentiale i kombinationen af disse teknologier. Som det næste skridt i udviklingen vil de tre partnere i fællesskab videreudvikle et helt nyt systemkoncept til brændselscellebaseret mikrokraftvarme, der ligeledes udspringer af patentansøgte forskningsresultater fra AAU.
Baggrund
Hidtil har brændselscellemarkedet været delt op i lavtemperatur- (PEM) og højtemperatur-brændselsceller (SOFC), som opererer ved henholdsvis 60-70 grader og 600-1000 grader. Den type brændselsceller som Serenergy A/S leverer, kører ved 120-200 grader. Dette har der hidtil ikke været stort fokus på internationalt. Fordelen ved denne type brændselsceller er at:
- Den i sammenligning med tilsvarende lavtemperatur-brændselsceller er væsentligt mere robust over for forurenet brint, der f.eks. er forsynet fra en reformer, der omdanner kulbrinter såsom biobrændsel eller diesel.
- Den kan køles under alle klimatiske forhold – fra Sahara til Grønland.
- Den er mere mekanisk robust end højtemperatur-brændselsceller, der fortrinsvis benytter keramiske materialer til opbygningen af brændselscellestakken.
- Den forventede levetid er meget lang (i størrelsesordenen ti-tusindvis af timer).
Aktiviteterne er fuldt ud finansieret af projektparterne fra Dantherm og AAU, og selve kommercialiseringsprocessen af opfindelserne varetages af AAU Innovation ved Patent- og Kontraktenheden i samarbejde med Institut for Energiteknik og rettes mod Dantherms nicheapplikationer.
Kontakt
- Anders Risum Korsgaard (t.v. på foto), Ph.D.-stipendiat, direktør for Serenergy A/S, tlf. 28 95 91 15
- Mads Bang, (t.h. på foto), adjunkt, medstifter af Serenergy A/S, tlf. 96 35 92 59
- Søren Knudsen Kær, professor, Institut for Energiteknik, AAU, tlf. 96 35 92 63, mobil 40 20 47 95
- Rasmus H. Refshauge, projektmanager i R&D, Dantherm Air Handling A/S, tlf. 96 14 47 75, mobil 28 91 12 93
- Nina Schjoldager, specialkonsulent, Patent- og kontraktenhenden, AAU Innovation, tlf. 96 35 99 01, mobil 30 58 15 30
- Mere information om virksomheden