Hydrogen. Bildet viser ulike løsninger som brukes for å fremstille nikkelbelegget.
Forskjellige løsninger som brukes for å fremstille nikkelbelegget som trengs i prosessen. Foto: Yukihiro Takahashi, NTNU

Gjør fremstilling av «grønt» hydrogen mer effektiv

Såkalt «grønt» hydrogen er foreløpig svært dyrt å fremstille. Men ny forskning kan spare tid og ressurser.

Hydrogen er tenkt som et alternativ til fossile brennstoffer, blant annet innen skips- og luftfart. Men produksjonen av hydrogen er normalt ikke spesielt miljøvennlig, og gir energitap.

Såkalt «grønt» hydrogen produseres ved elektrolyse av vann med fornybar energi, men dette er foreløpig mye dyrere enn tradisjonelle produksjonsmetoder.

Doktorgradsstipendiat Yukihiro Takahashi ved NTNU har undersøkt hvordan produksjonen kan gjøres både billigere, mer effektiv og mindre tidkrevende.

Hydrogen. Bildet viser en plate med nikkelbelegg.

Plate med nikkelbelegg. Foto: Yukihiro Takahashi, NTNU

Nikkelbelegg

Hydrogen. Bildet viser en test av platen med nikkelbelegg.

Testing av plate med nikkelbelegg. Foto: Yukihiro Takahashi, NTNU

Den vanligste teknologien for å lage «grønt» hydrogen er alkalisk vannelektrolyse (AWE). Denne metoden krever et nikkelbelegg for både korrosjonsbeskyttelse og katalytisk aktivitet. (En katalysator er et stoff som øker farten på en kjemisk reaksjon uten selv å bli brukt opp.)

Dette nikkelbelegget lages vanligvis ved elektroplettering, hvor elektrisitet brukes til å påføre belegget på et underlag. Men dersom strømfordelingen blir ujevn, blir belegget ujevnt også. Det gir materialsvinn og høyere kostnader.

For å redusere pris og svinn, er det derfor avgjørende å ha god kontroll over elektropletteringsprosessen.

Lagde jevnere belegg

Dette er nettopp det Yukihiro Takahashi har undersøkt. Han har sett på såkalte kompleksdannere som kan hemme overdreven nikkelvekst og gi et jevnere, mer effektivt belegg.

Hydrogen. Bildet viser Yukihiro Takahashi.

Yukihiro Takahashi. Foto: NTNU

I tillegg har han utviklet matematiske modeller for å beskrive og optimalisere metoden.

Han analyserte effekten av kompleksdannere både eksperimentelt og teoretisk, med tanke på pH-endringer, strømeffektivitet og jevn tykkelse.

Resultatet er en modell som kan forutsi resultater av elektroplettering selv når andre tilsetningsstoffer er med. Disse kan også overføres til andre komplekse elektrokjemiske prosesser.

Referanse:

Yukihiro Takahashi, Svein Sunde, Frode Seland, Geir Martin Haarberg. Nickel Electrodeposition for Alkaline Water Electrolysers. Norwegian Research Information Repository. 2025. https://hdl.handle.net/11250/3213521