KTH och IVL Svenska Miljöinstitutet har de senaste åren utvecklat en ny typ av kolfiberbaserad elektrod som effektivt kan utvinna vätgas från olika typer avloppsvatten med höga ammoniumhalter och samtidigt rena avloppsvattnet från ammoniumkvävet.
Det normala sättet att framställa vätgas är genom elektrolys av vatten. Genom att istället använda avloppsvatten ges en fördel miljömässigt eftersom elektrooxidation av avloppsvatten som innehåller ammonium kräver mindre energi än att göra vätgas av vatten.
– Vi började arbetet med att välja ett enkelt och billigt sätt, i detta fall att belägga kolfibern med koppar. Vi gick sedan vidare med att belägga fibrerna med platina som huvudkatalysator, vilket är en dyr metall. Någonstans där slog det oss att vi kanske kunde få en liknande effekt med en blandning av koppar och platina, säger Amir Masoud Pourrahimi som utförde arbetet under sin post doc-tid på KTH.
Siktar på storskalig användning
KTH har tidigare kunnat modifiera ytor med hjälp av nanoteknik så att de får en stor och effektiv aktiv area som kan vara mångdubbelt större än den synbara arean. Erfarenheterna har nu använts för beläggning av ytor med minimal, men tillräcklig mängd av ädelmetall i nanotunt lager.
– Att vi lyckades få prestanda i laboratorieskala för våra koppar-platinaelektroder som är på samma nivå som enbart platina, det är nytt. Vi har i litteraturen sett att det har gjorts metalliska elektroder men då har de använt dyra metaller som rodium och kobolt i kombination med platina, säger Richard Olsson, docent vid KTH.
– Det här är innovation både på nanoskalan och i pilotskalan. Det är mycket nytt vi har utvecklat i det här projektet och vi är glada att resultaten är så bra. Det långsiktiga målet är storskalig användning, säger Anders Björk, projektledare på IVL.
Projektet går nu vidare med tester i pilotskala hos Syvabs reningsverk Himmerfjärdsverket. Där sker nästa nivå av verifiering av konceptet.
