Brint og brændselsceller

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "Brint og brændselsceller"

Transkript

1 Brint og brændselsceller

2 Af lektor Jens Oluf Jensen, lektor Qingfeng Li og professor Niels J. Bjerrum Vores energisystemer er i dag helt overvejende baseret på fossile brændsler som olie, gas og kul. Der er langt fra enighed om, hvor længe reserverne varer, men der er nok ingen, som forestiller sig, at disse resurser varer evigt. Mere og mere peger desuden i retning af, at global opvarmning og drivhuseffekt for en stor del er en konsekvens af menneskets aktiviteter, primært vores udledning af CO 2. Vi har altså al mulig grund til at se os om efter nye og mere bæredygtige energiteknologier. Et fremtidigt energisystem kan være sammensat af mange forskellige komponenter, men en hjørnesten bliver sandsynligvis brændselscellen, der kan producere strøm uden anden udledning end vand. Hvad er en brændselscelle? En brændselscelle er en elektrokemisk energiomsætter, der direkte omdanner kemisk energi i et brændsel til elektrisk energi i en ledning. En brændselscelle arbejder i princippet som et batteri, men i modsætning til et batteri løber den ikke tør for energi, og den skal derfor ikke genoplades. Dette er muligt, fordi brændselscellen konstant tilføres brændsel og forbrændingsluft. Den minder således om et kraftværk eller om motoren i en bil. En fordel ved brændselscellen er, at man opnår en større virkningsgrad end ved andre teknologier, altså at tabet ved omsætningen er mindre. I dag findes mange typer af brændselsceller, og fælles for dem alle er, at de virker bedst med gassen hydrogen (brint) som brændsel. Nogle typer kan tillige omsætte forskellige alkoholer eller kulbrinter. Hvis brændslet er ren hydrogen bliver det eneste udledningsprodukt rent vand, da den overordnede proces er, at hydrogen (H 2 ) reagerer med luftens oxygen (O 2 ) og danner vand: 2H 2 + O 2 2H 2 O + Energi Ved processen frigøres energi i form af elektrisk strøm og varme. Hydrogen kan også brændes af med en farveløs flamme, men konsekvensen bliver, at al energien omdannes til varme. Hvis cellen drives af carbonholdige brændsler som alkohol eller kulbrinter, dannes også CO 2. Når brændsler forbrændes, sker en oxidation ved hjælp af luftens oxygen. Oxygen modtager elektroner fra brændslet. Hvis brændslet er hydrogen, afgiver hydrogenatomerne én elektron hver og danner én positiv ion, H +. Denne ion betegnes en proton, da et hydrogenatom i al sin enkelthed består af en proton (kernen) samt en enkelt elektron. I praksis optræder hydrogen som et molekyle, nemlig H 2, og der afgives således to elektroner, og der dannes to protoner. Oxygenatomet modtager to elektroner, og da luftens oxygenmolekyler hver består af to atomer, kan det altså modtage fire elektroner. Den samlede proces bliver som beskrevet ovenfor, da hydrogen- og oxidioner tilsammen danner vand. Ved simpel forbrænding udvikles kun varme, så hvis den elektriske energi skal udvindes, må de enkelte elektronprocesser adskilles: 2H 2 4H + + 4e- og O 2 + 4e- 2O 2- Dette opnås ved at lade reaktionerne foregå på hver sin elektrode, der så samtidig kan opsamle strømmen. Figur 1 viser de forskellige molekyler, ioner og elektroners vej gennem brændselscellen. Mellem elektroderne er indskudt en elektrolyt, der er nødvendig i alle elektrokemiske celler af hensyn til ladningsbalancen. Der dannes positive ioner på anoden, og hvis disse ikke ledes væk, vil der øjeblikkeligt opbygges et elektrisk potential (spænding), der modvirker dannelse af flere ioner, og processen vil standse. Elektrolytten er ionledende, hvilket vil sige, at ioner kan bevæge sig igennem. Samtidig må den være isolerende for elektroner, da cellen ellers ville kortslutte. Brændselsceller kan fremstilles med protonledende eller oxidledende elektrolytter. På figur 1 er udgangspunktet en celle med en protonledende elektrolyt. Hvis elektrolytten var oxidledende, ville vandet dannes ved anoden, da hydrogen og oxygen i så tilfælde mødes der. Figur 1. Principskitse for reaktioner og massestrømme i en brændselscelle med en protonledende elektrolyt. Fra venstre kommer H 2 ind, oxideres til H + (afgiver elektronen til elektroden), transporteres gennem elektrolytten og reagerer med O 2, der samtidig modtager elektroner fra elektroden. Reaktionsproduktet er vand. Elektronerne bevæger sig i det ydre elektriske kredsløb, hvor den elektriske energi afl everes (her i en el-pære). e - H + O H 2 O 2 2 H + H + H + O 2 H 2 H 2 O 2 H + H 2 O H 2 e - e - Anode (negativ) Elektrolyt Katode (positiv) H 2 O e - Brændselscellens historie Udviklingen af brændselsceller går mere end 160 år tilbage i tiden, til Sir William R. Groves opdagelse i Den tekniske udvikling af brændselsceller startede derimod først for alvor kort tid efter 2. Verdenskrigs afslutning, hvor F.T. Bacon fra Cambridge University udviklede højtryksceller. Efterfølgende blev alkaliske- og polymerbrændselsceller udviklet i forbindelse med USA s rumprogrammer Gemini og Apollo. I 1970 erne skete der en vigtig udvikling inden for phosphorsyrebrændselsceller, og udviklingen af de to højtemperaturbrændselsceller carbonat- og fastoxidbrændselscellen blev intensiveret med henblik på brug i kraftværker. Udviklingen af Polymerbrændselsceller tog fart i 1980 erne, og på grund af forbedret ydelse samt drastisk reduceret pris og vægt blev bilfirmaer over hele verden særdeles interesserede i brændselsceller som et alternativ til de traditionelle forbrændingsmotorer i biler. Den vigtigste forskel på de forskellige celletyper er elektrolytten. Den skal som nævnt være ionledende en egenskab, der findes hos en række væsker og faste stoffer. Elektrolytten lægger derfor navn til cellen (se tabel 1), og elektroder og andet er tilpasset elektrolytten

3 Opbygning af en brændselscelle En brændselscelle er opbygget omkring elektrolytten. På hver side er elektroderne anbragt i direkte kontakt med elektrolytten, så de dannede ioner let kan ledes over til den modsatte elektrode. Elektroderne har en højt specialiseret struktur. På siden, der er i kontakt med elektrolytten, er pålagt et katalysatorlag. En katalysator får en kemisk proces til at forløbe lettere og hurtigere, uden at katalysatoren selv forbruges. Eksempelvis letter katalysatoren i en moderne bils udstødning omdannelsen af forurenende stoffer til mindre skadelige stoffer. Katalysatoren i en brændselscelle skal ligeledes smøre processen, så omsætningen bliver stor, og energitabene samtidig bliver mindst mulige. Metallet platin har gode katalytiske egenskaber og anvendes meget i brændselsceller. Platin er kostbart, men da det er tilstrækkeligt med et tyndt lag af ultrafine partikler (nanopartikler), kan forbruget begrænses, og platinkatalysatoren er således ikke den dyreste del af brændselscellen. Forbruget af platin (Pt) er dalet markant siden Gemini rumprogrammet i 1960 erne, hvor der blev anvendt 4 mg Pt pr. cm 2 elektrode. I dag bruges der typisk kun 0,5 mg Pt pr. cm 2 for katoden og 0,15 mg Pt pr. cm 2 for anoden. Til en brændselscelle på 50 kw (svarende til motoren i en lille bil) skal der således i alt anvendes ca. 35 g platin. Resten af elektroden er fremstillet af porøst materiale, så gasserne let kan strømme ind til katalysatoren, hvor processen foregår. Elektroden skal være elektrisk ledende, da den samtidig fungerer som strømopsamler. I selve brændselscellen består enheden af elektrolytten og de to elektroder. Denne sandwich fremstilles ofte som en samlet enhed, der ikke kan skilles ad. I polymerbrændselsceller, hvor elektrolytten er en polymer, kaldes den en MEA (efter engelsk: Membrane Electrode Assembly). Gasserne tilføres og fordeles over elektroden ved hjælp af gaskanaler i en særlig plade, der ligeledes er elektrisk ledende. Gaskanalernes dimensioner og fordeling på disse plader har stor betydning for gastilførslen og dermed cellens funktion. Figur 2 viser en typisk fysisk opbygning af en enkelt brændselscelle. Pakninger til forsegling af cellen er ikke vist på figuren, men disse har stor betydning i praksis, da de forhindrer hydrogen og luft i at blandes (blandes hydrogen og luft i det rigtige forhold dannes den meget eksplosive knaldgas). Det er både af hensyn til sikkerheden, at blanding ikke må forekomme, og fordi selv små interne lækager (cross over) resulterer i lavere cellespænding og dermed lavere ydelse. Kanalplade Katode (+) Elektrolyt Anode (-) Kanalplade Figur 2. Opbygning af den enkelte brændselscelle. Elektroderne (anoden og katoden) er adskilt af elektrolytten. Uden på sidder kanalpladerne, der har til formål at lede brint og luft (hvor ilten fi ndes i) til elektrodeoverfl aderne. Elektroderne er porøse, så gasserne kan trænge ind, og det dannede vand kan trænge ud. Spændingen på en enkelt brændselscelle er typisk på volt, lige tilstrækkeligt til at få en elektrisk pære til at lyse. Normalt anbringes mange celler i en serie, så der kan opnås højere spændinger. En sådan serie kaldes en stak, der ud over en brugbar spænding også giver en meget kompakt opbygning. Hvis en brændselscellestak eksempelvis skal anvendes i en bil, er der høje krav til både vægt og volumen. Det er i dag muligt at fremstille stakke, der fylder mindre end 1 liter pr. kw effekt. Det vil altså sige, at en brændselscelle til en lille bil (ca 50 kw) kan fremstilles, så den fylder mindre end 50 liter. Figur 3 viser skematisk stakning af celler som den i figur Figur 3. Flere celler forbindes i serie til en stak. Herved opnås en kompakt opbygning, og spændingen øges fra ca. 0,7 V til summen af de enkelte cellers spænding. I praksis skal der desuden tilføjes gasmanifolder (fælles forsyningskanaler) og kanaler til kølevæske, så temperaturen kan kontrolleres. Det nævnes ofte, at brændselsceller kan fungere uden bevægelige dele, men selve stakken kan dog ikke fungere helt alene. Luften skal blæses igennem, brændselstilførslen styres, og et eventuelt kølemedie skal cirkuleres. Nogle polymerbrændselsceller må have luften befugtet for at forhindre elektrolytten i at tørre ud. Dertil kommer det elektroniske kontrolsystem, der styrer og koordinerer de enkelte funktioner. Systemet uden om cellestakken kaldes balance of plant, og det er ligesom cellerne højt specialiseret. Det er eksempelvis afgørende, at pumper og blæsere ikke forbruger en stor del af den producerede strøm, og faktisk er det ved optimering muligt at begrænse dette egetforbrug til mindre end 5 % af produktionen. Der findes en række hovedtyper af brændselsceller, og de klassificeres efter den anvendte elektrolyt. Elektrolytterne kan være syrer, baser, smeltede salte, specialpolymerer eller faste keramiske materialer. Tabel 1 viser i oversigtsform de vigtigste typer med angivelse af respektive arbejdstemperaturer og mulige brændsler. Af tabellen ses, at celler, der arbejder ved høje temperaturer, kan omsætte flere typer af brændsler. Artiklens forfattere. Fra venstre lektor Jens Oluf Jensen, professor Niels Bjerrum og lektor Qingfeng Li

4 Celletype Elektrolyt Driftstemperatur Brændsel Kemisk Energi (Brændsel) Forbrænding Varme Kraft-varmemaskine Mekanisk energi Generator Elektrisk energi Alkalisk brændselscelle Vandig 20- C Hydrogen (AFC) kaliumhydroxid Polymer-brændselscelle Protonledende C Hydrogen, methanol (PEMFC) polymer Kemisk Energi (Brændsel) Brændselscelle Elektrisk energi Phosphorsyre-brændselscelle Phosphorsyre 200 C Hydrogen, methanol (PAFC) Smeltet carbonat-brændselscelle Smeltede 650 C Hydrogen, alkoholer, kulbrinter (MCFC) carbonatsalte Fastoxid-brændselscelle Iltionledende keramik C Hydrogen, alkoholer, kulbrinter (SOFC) AFC = Alkaline Fuel Cell, PEMFC = Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PAFC = Phosphoric Acid Fuel Cell, MCFC = Molten Carbonate Fuel Cell og SOFC = Solid Oxide Fuel Cell. Figur 4. Vejen fra den kemiske energi i et brændsel til elektrisk energi (strøm). Øverst den traditionelle teknologi med kraft-varmemaskiner. Nederst via en brændselscelle. Det er tydeligt ud fra illustrationen, at der er et kæmpe potentiale i brugen af brændselsceller, da der er færre trin og derved mindre energitab fra brændsel til elektrisk energi end ved brugen af den traditionelle teknologi med kraft-varmemaskiner. På verdensplan er effektiviteten af kraftværker drevet på fossile brændsler %, men som demonstreret i blandt andet Danmark kan den godt blive højere helt op til ca. 50 %. Desuden kan spildvarmen fra kraftværker anvendes til fjernvarme. For små forbrændingsmotorer som bilmotorer er effektiviteten %. Tabel 1. De vigtigste 5 typer af brændselsceller. Under navnene er deres forkortelser angivet i parentes. Hvorfor skal vi have brændselsceller? Forbrændingsmotorer og brændselsceller En varmekraftmaskine er en nødvendig del af konventionel fremstilling af elektricitet fra et brændsel. En forbrændingsmotor kører for eksempel på hurtige forbrændinger ved høj temperatur. Dette er et resultat af den kemiske energi, der frigøres ved afbrændingen af brændslet med oxygen fra luften. Motoren modtager varme ved høj temperatur (T 1 ), udnytter noget af varmen til at lave mekanisk energi og afleverer resten ved en lavere temperatur (T 2 ). En varmekraftmaskine kan ikke omdanne al den tilførte varme til mekanisk energi. Den teoretisk maximale energibrøkdel, der kan udnyttes, afhænger af indgangstemperaturen og udgangstemperaturen: Effektivitet = (T 1 -T 2 )/T 1, hvor T 1 og T 2 er absolutte temperaturer i grader Kelvin (processen kaldes også Carnot s-cyklus efter den franske ingeniør Carnot, som beskrev den i 1823). Denne ligning gælder for alle varmekraftmaskiner, for eksempel bilmotorer og kraftværker, og er den højst opnåelige omdannelse. I virkelighedens verden er der altid store tab, så den reelle effektivitet bliver langt mindre. Batterier og brændselsceller er elektrokemiske systemer, som omdanner kemisk energi direkte til elektrisk energi. Denne proces involverer ikke mekanisk energi og er ikke underlagt begrænsningerne i Carnot-cyklen. Derfor kan man opnå høj effektivitet selv ved lave temperaturer (figur 4). Udsnit af en stak. I udviklingsfasen er arbejdet med fremstilling af brændselsceller udpræget manuelt og kræver stor omhyggelighed

5 For hver liter benzin, der fremstilles, distribueres og forbruges, bliver der frigjort ca. tre kg carbondioxid (CO 2 ). I dag udledes der således mere end seks milliarder tons CO 2 årligt over hele jorden svarende til over et ton for hver person i verden. Der er efterhånden enighed blandt forskere om, at de store udledninger af drivhusgasser har en effekt på jordens klima, og beslutningstagerne er nu også begyndt at agere ud fra denne viden. Klodens naturlige drivhusgasser omfatter carbondioxid (CO 2 ), vanddamp (H 2 O) nitrogenoxider (NO x ), methan (CH 4 ) og ozon (O 3 ), men siden begyndelsen af den industrielle revolution i slutningen af 1700-tallet har ikke mindst carbondioxidindholdet i atmosfæren været markant stigende fra ca. 280 ppm (parts pr. million) til det nuværende niveau på over 360 ppm. De øgede mængder af drivhusgasser tillader indstråling og hæmmer udstråling af varme på samme måde som et drivhus. Der er derfor blevet øget fokus på energikilder, der kan føre til mindre CO 2 -udledning. Forurening Ønsket om ingen eller næsten ingen udledning har været en vigtig drivkraft i udviklingen af brændselscelleteknologierne. Indbyggede methanolreformere (danner brint af methanol) i biler kan reducere udstødningsgasserne ganske betydeligt som vist på figur 5. Et andet eksempel er en 1MW prototype naturgasfyret brændselscellestation. Udledningerne er listet i tabel 2 og sammenlignet med udledninger fra andre typer kraftværker. Figur 5. Emissioner fra en bil med en methanoldrevet brændselscelle sammenlignet med en benzindrevet bil, hvor emissionerne er sat til %. Med total methanolcyklus menes samlede emissioner for hele processen fra fremstilling over distribution og forbrug af methanol. Det ses, at emissioner af carbonmonoxid (CO), nitrøse gasser (NO x ) og fl ygtige organiske forbindelser (VOC, uforbrændt brændsel) er meget lavere for brændselscellebilen. CO 2 -emissioner kan ikke undgås, da det er restproduktet for brændslet, men tallet er halveret p.g.a. brændselscellens større effektivitet og dermed mindre brændstofforbrug (Emonts et al. J. Power Sources, 71, 288, 1998). Brændselscellestak med 40 celler bygget på Kemisk Institut, DTU, med den nye polymer PBI, der har driftstemperaturer på op til 200 C. De brede metalfarvede plader er køleplader til olie. Mellem hver køleplade fi ndes enheder med 4 celler. Størrelsen svarer til ca. 2 kw % % Oliereserver og drivhuseffekt Problemstillingerne omkring produktion og forbrug af eksempelvis olie er komplekse, og det er vanskeligt at vurdere præcist, hvordan prisen på de fossile brændstoffer udvikler sig i fremtiden. Reserverne af fossile brændstoffer er stadig store, men ikke desto mindre begrænsede, og der er en stigende enighed om, at verdensproduktionen af olie nok topper tidligt i dette århundrede. Dette vil med stor sandsynlighed medføre voksende oliepriser, og transportsektoren, som er mest afhængig af olie, vil blive ramt først og hårdest (mere om energiproblematik i kapitlerne Bæredygtig kemi i fremtiden og Brintpiller som energilager ) Benzinbil 0.1 Brændselscellebil Total methanolcyklus 1 1 CO VOC NO x CO

6 Fordele ved brændselsceller Der er flere fordele ved brændselsceller sammenlignet med den traditionelle måde at lave strøm på. Her opsummeres de vigtigste: 1) Som nævnt kan energitabet ved elektricitetsfremstillingen mindskes. Det betyder, at en bil kan køre længere på samme mængde brændstof. Hvis den primære energikilde til fremstilling af brinten er olie, vil olieforbruget (og dermed CO 2 -udledningen) således også blive reduceret. 2) Forureningen med NO x og sodpartikler forsvinder helt. En hydrogendrevet brændselscelle udleder kun rent vand, der oven i købet kan drikkes. 3) Selve brændselscellen fungerer uden bevægelige dele, og er derfor meget støjsvag. Der anvendes dog ofte pumper, blæsere eller luftkompressorer, der gør, at systemet som helhed ikke er helt lydløst, men ikke desto mindre væsentlig mere støjsvagt end traditionelle motorer. 4) Brændselsceller kan fremstilles i alle størrelser med nogenlunde de samme gode egenskaber. Det er en teknologi, der spænder fra under 1 W (en telefon) til mange MW (kraftværker). Ofte vil der være tale om modulære enheder, der kan sammensættes efter behag til forskellige samlede effektstørrelser. Ingen andre teknikker til elektricitetsfremstilling fra et brændsel er skalérbare i samme omfang. Teknologien i et kraftværk har som eksempel kun en brugbar virkningsgrad, når det er i MWstørrelse, og dieselmotorer kræver ligeledes en vis dimension for at opnå høj virkningsgrad. Generelt forurener små motorer forholdsvis mere end store motorer. Når brændselscellen sammenlignes med forbrændingsmotoren, er det naturligvis lidt skævt, da de to producerer henholdsvis elektrisk og mekanisk energi. Er behovet mekanisk energi, må brændselscellen derfor drive en elmotor, og er behovet elektrisk energi, må forbrændingsmotoren drive en generator. Anvendelser af brændselsceller Brændselsceller tænkes anvendt på tre områder: 1) Transportanvendelse 2) Stationær anvendelse 3) Bærbar anvendelse Forurening Gasfyret Oliefyret Kulfyret Brændselscelle SOx - 3,35 4,95 0,00005 NOx 0,89 1,25 2,89 0,031 Luftbårne partikler 0,45 0,42 0,41 0, Ref.: Appleby og Foulkes, Fuel Cell Handbook, van Nodtrand Reinhold, New York (1989). Tabel 2. Typiske udledninger fra forskellige traditionelle kraftværker i kg/mwh. Ud fra tabellen kan det ses, at en brændselscelle i dette eksempel udleder cirka.000 gange mindre SOx og luftbårne partikler og gange mindre NOx end de traditionelle kraftværker. Kanalplade fræset i grafit med gaskanaler og huller langs kanten

7 Polymerbrændselsceller er velegnede til alle tre kategorier. Tidligere regnede man med, at gennembruddet for polymerbrændselsceller ville komme inden for transportsektoren. I dag forventes det, at udviklingen først vil tage rigtigt fart inden for de stationære og bærbare brændselsceller, f.eks. i computere. I Danmark er der stor interesse for en stationær anvendelse i form af kombineret el- og varmegenerator i hjemmet. Fyringssæsonen er lang i Danmark, og når spildvarmen således kan udnyttes, bliver den samlede effektivitet meget høj. Fremtidens Hydrogensamfund Det er en spændende vision at basere fremtidens energisystem på hydrogen som energibærer. En energibærer adskiller sig fra en egentlig energikilde ved kun at bære energien i en periode. I dag er samfundet baseret på elektrisk strøm som vores energibærer. Strøm fremstilles af fossile brændsler (kul eller olie), vandkraft (i de norske fjelde), vind, sol eller muskelenergi (i en cykeldynamo) og bærer energien derhen, hvor den skal anvendes. En begrænset mængde elektrisk energi kan opbevares i et opladeligt batteri, hvor det midlertidigt omdannes til kemisk energi. Dette er dog særdeles vanskeligt ved store energimængder, hvilket netop er svagheden ved elektrisk strøm. Vinden blæser ikke hver dag, og solen skinner ikke om natten. Hvis fremtidens energisystemer skal baseres på vedvarende energi, er det derfor af afgørende betydning, at energien kan lagres, og hydrogen er således oplagt som energibærer parallelt med elektrisk strøm. Der findes forholdsvis simple processer til omdannelse af de fleste relevante energiformer til hydrogen, og hydrogen kan nemt fungere som en fælles energiform på linje med strømmen. hydrogen har desuden som tidligere påpeget en væsentlig fordel frem for andre brændsler, ved at det kun danner vand og altså ikke forurener. Forskning i brændselsceller På Kemisk Institut på DTU har der været forsket i brændselsceller siden 1980 erne. Alle de gængse typer har været undersøgt, og i dag arbejdes udelukkende med polymerbrændselsceller (PEMFC) baseret på nye typer af polymermembraner som elektrolytter. Derudover forskes i hydrogenlagring og hydrogenfremstilling. Polymermembraner Polyperfluorosulfonsyre (PFSA) er det mest almindelige membranmateriale til polymerbrændselsceller (figur 6). Det består af tre regioner (1) Den Teflonlignende fluorocarbonkæde med hundreder af repeterede CF 2 CF 2 enheder, (2) sidekæder O CF 2 CF 2, som forbinder hovedkæden med den tredje region og (3) iongrupperne som består af sulfonsyregrupper SO 3- H +. Den negative komponent SO 3 - sidder fast på sidekæden og kan ikke bevæge sig. Når membranen tilføres vand, bliver hydrogenionerne bundet til vandet som H 3 O +, og de kan nu bevæge sig fra en SO 3 -enhed til en anden. På grund af denne mekanisme er den vandholdige membran en glimrende leder af hydrogenioner (protoner). Membranen skal altså holdes befugtet for at give protonledningsevne, og det begrænser denne type brændselscelle til driftstemperaturer under C (kogepunktet for vand). Samtidig skal der løbende tilføres vand, ved at luft og/eller hydrogen mættes med vanddamp, inden det tilføres cellen. Det er kritisk ved temperaturer under C, hvor vand kan danne dråber. For lidt vand vil tørre membranen ud, og for meget vand vil danne dråber og fylde porerne i elektroden og blokere for gastilførslen. Ved at behandle gasdiffusionslagene med Teflon for at gøre porerne vandskyende kan problemet afhjælpes. Figur 6. Polyperfl uorosulfonsyre (PFSA), der er det mest almindelige membranmateriale til polymerbrændselsceller. PFSA består af tre regioner: Den første er den Tefl onlignende fl uorocarbon kæde med hundreder af repeterede CF 2 CF 2 enheder. Den anden region består af O CF 2 CF 2 sidekæder, som forbinder hovedkæden med den tredje region. Den sidste region er opbygget af iongrupper, som består af sulfonsyregrupper SO 3- H +. Hovedkæder og sidekæder kan have varierende længde. Figur 7. Den phosphorsyre-dopede PBI-membran fra Kemisk Institut, DTU. Hovedkæden er en helt aromatisk heterocyclisk polymer. De tre benzenringe i strukturen giver termisk stabilitet og stivhed i strukturen. På grund af nitrogenatomerne i strukturen er polymeren basisk og kan let reagere med en syre som for eksempel phosphorsyre, og membranen får herved høj protonledningsevne. En anden type polymercelle er under udvikling på Kemisk Institut. Den er baseret på syredopet (tilsat phosphorsyre) polybenzimidazol (PBI) (figur 7). Denne membran har høj ledningsevne selv med lavt vandindhold, så den kan også anvendes ved temperaturer over C. Der er flere fordele ved at anvende en polymercelle ved forhøjede temperaturer, for eksempel 180 C. Cellen behøver ingen befugtning, og overskudsvarmen er lettere at anvende (for eksempel til at lave damp med). Endelig bliver anoden ikke forgiftet af små mængder kulmonoxid (CO) i hydrogenen, som det er tilfældet med lavtemperatur-polymercellerne. CO optræder altid i hydrogen, som er fremstillet af fossile brændsler eller biobrændsler. Ved brug i en traditionel polymercelle, skal hydrogenen derfor renses meget grundigt, så CO indholdet kommer under 20 ppm (milliontedele). PBIcellen kan fungere ved C og kræver ingen rensning for CO. Elektroder og MEA er (Membrane Electrode Assembly) Elektroderne består af et mm tykt makroporøst (med en hulstørrelse omkring 0,05 mm) kulstofpapir eller -klæde, hvorpå der er lagt et tyndt mikroporøst gasdiffusionslag (med huller mindre end 0,001 mm). Gasdiffusionslaget bærer katalysatoren. De enkelte lag ses i figur 8. Når to elektroder samles om en polymermembran fås som nævnt en MEA. Denne er under 1 mm tyk. På figur 9 ses et elektronmikroskopi-billede af de forskellige lag i et tværsnit af en MEA

8 Selve katalysatoren fremstilles ved at udfælde platin eller lignende metaller som nanopartikler på et kulstofmateriale med stor overflade. Det gælder her om at fordele platinen mest muligt, da det kun er overfladen, der er aktiv til katalyse. På figur 10 ses et billede af en sådan katalysator med nanopartikler af platin. strømmen ikke kan passere gennem alle celler, dannes der ingen strøm. Fotografierne viser en kanalplade fræset i grafit og stakke fremstillet på Kemisk Institut Forsknings- og udviklingsarbejdet på Kemisk Institut foregår i samarbejde med andre forskningsinstitutioner og med private industrivirksomheder. Bl.a. kan nævnes samarbejdet med den danske producent af brændselsceller IRD Fuel Cells i Svendborg og Danish Power Systems. En del projekter er rent nationale med støtte fra Energiforskningsprogrammet under Energistyrelsen, PSO-programmet eller Forskningsrådene. Mange samarbejdspartnere findes i udlandet, og arbejdet organiseres via projekter støttet af EU eller Nordisk Energiforskning. Læs også artiklerne Bæredygtig kemi i fremtiden og Brintpiller som energilager. Figur 8. Elektronmikroskopibilleder fra fremstillingen af gasdiffusionselektroder. 1) Kulpapir, 2) Det samme behandlet med Tefl on, 3) Efter påføring af et jævnt gasdiffusionslag af kulstofpartikler og 4) Efter at et katalysatorlag er lagt på. Figur 10. Platin på kulstofbærer udviklet på Kemisk Institut, DTU (40 vægt % platin på kulstof). De mørke pletter er platinpartikler. Billedet er taget med et transmissionselektronmikroskop. Den hvide målestok er 50 nm, så det ses, at platinpartiklerne (mørke) er 5-10 nm (1 nm = 1 nanometer = 10-9 m eller 10-6 mm). Figur 9. Elektronmikroskopi-billede af gennemskåret MEA fremstillet på Kemisk Institut. Den hvide bjælke øverst angiver størrelsesforholdet, og tykkelsen af de enkelte lag er angivet i μm. Det ses, at cellen er centreret omkring membranen (polymerelektrolytten). På hver side fi ndes katalysatorlaget, hvor elektrodeprocesserne (dannelse af hhv. protoner og vand) foregår. Supportlaget og kulpapiret giver mekanisk styrke og leder strømmen. Alle lag bortset fra membranen er porøse, så hydrogen og oxygen kan strømme ind (og vand ud). Stakning af celler Når nye materialer skal testes, sker det altid i enkeltceller, fordi dette er det mest simple. Inden man når til en anvendelse, er det nødvendigt efterfølgende at stakke cellerne. Det stiller store krav til materialerne, og selvom det fremstår simpelt (figur 3), er det i praksis særdeles kompliceret. Gasserne skal fordeles helt ligeligt til alle celler og til alle kanaler i hver celle. Temperaturen må holdes indenfor et bestemt tilladt interval, selvom der konstant udvikles meget varme. Dertil kommer, at alle samlinger skal være tætte. Det kan ligeledes være et problem, at ikke alle celler fungerer lige godt. Da strømmen igennem hver enkelt celle er den samme som gennem stakken, kan der være enkelte celler, der ikke kan følge med ved store strømme. I heldigste tilfælde sker en stor lokal varmeudvikling, men i værste fald ødelægges den pågældende enkeltcelle. Hvis Forfattere Lektor Jens Oluf Jensen Lektor Qingfeng Li Professor Niels J. Bjerrum

Hvad er brint og kan det bruges I Grønland? Peter Kjeldmann Nukissiorfiit Brint-ansvarlig

Hvad er brint og kan det bruges I Grønland? Peter Kjeldmann Nukissiorfiit Brint-ansvarlig Hvad er brint og kan det bruges I Grønland? Peter Kjeldmann Nukissiorfiit Brint-ansvarlig Præsentation Kort om brint Brints historie Produktion, lagring og forbrug NAHA Brint i Grønland 2 Brint Det mest

Læs mere

Brombærsolcellen - introduktion

Brombærsolcellen - introduktion #0 Brombærsolcellen - introduktion Solceller i lommeregneren, solceller på hustagene, solceller til mobiltelefonen eller solceller til den bærbare computer midt ude i regnskoven- Solcellen har i mange

Læs mere

Integreret energisystem vind Elevvejledning

Integreret energisystem vind Elevvejledning Undervisningsmateriale fra Integreret energisystem vind Elevvejledning Baggrund Klodens klima påvirkes af mange faktorer. For at kunne erstatte energiforsyningen fra fossile brændsler som kul, olie og

Læs mere

Fremtidens Energiforsyning

Fremtidens Energiforsyning Fremtidens Energiforsyning Professor Ib Chorkendorff Department of Physics The Danish National Research Foundation Center for Individual Nanoparticle Functionality DG-CINF at the Technical University of

Læs mere

Integreret energisystem sol Elevvejledning

Integreret energisystem sol Elevvejledning Undervisningsmateriale fra Integreret energisystem sol Elevvejledning Baggrund Klodens klima påvirkes af mange faktorer. For at kunne erstatte energiforsyningen fra fossile brændsler som kul, olie og naturgas,

Læs mere

NATURFAG Fysik/kemi Folkeskolens afsluttende prøver Terminsprøve 2009/10

NATURFAG Fysik/kemi Folkeskolens afsluttende prøver Terminsprøve 2009/10 NATURFAG Fysik/kemi Folkeskolens afsluttende prøver Terminsprøve 2009/10 Elevens navn: CPR-nr.: Skole: Klasse: Tilsynsførendes navn: 1 Tilstandsformer Tilstandsformer Opgave 1.1 Alle stoffer har 3 tilstandsformer.

Læs mere

nano-science center københavns universitet BROMBÆRSOLCELLEN Introduktion, teori og beskrivelse

nano-science center københavns universitet BROMBÆRSOLCELLEN Introduktion, teori og beskrivelse nano-science center københavns universitet BROMBÆRSOLCELLEN Introduktion, teori og beskrivelse I dette hæfte kan du læse baggrunden for udviklingen af brombærsolcellen og hvordan solcellen fungerer. I

Læs mere

Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse

Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse Prof. (mso) Dr. rer. nat., Sektionsleder Anvendt Elektrokemi Program Modul Program 1 Introduktion

Læs mere

Behov for el og varme? res-fc market

Behov for el og varme? res-fc market Behov for el og varme? res-fc market Projektet EU-projektet, RES-FC market, ønsker at bidrage til markedsintroduktionen af brændselscellesystemer til husstande. I dag er der kun få af disse systemer i

Læs mere

Energiteknologi. Præsentation: Niveau: 8. klasse. Varighed: 8 lektioner

Energiteknologi. Præsentation: Niveau: 8. klasse. Varighed: 8 lektioner Energiteknologi Niveau: 8. klasse Varighed: 8 lektioner Præsentation: Forløbet Energiteknologi er placeret i fysik-kemifokus.dk 8. klasse, og det bygger på viden fra forløbet Energi. Forløbet hænger tæt

Læs mere

Brint og brændselsceller i fremtidens energisystem

Brint og brændselsceller i fremtidens energisystem Brint og brændselsceller i fremtidens energisystem + PARTNERSKABET FOR BRINT OG BRÆNDSELSCELLER Brint og brændselsceller bidrager til at løse Danmarks store udfordringer Brint og brændselsceller i fremtidens

Læs mere

Fyld en reaktor spillet

Fyld en reaktor spillet Fyld en reaktor spillet Velkommen i dit nye job som katalysatorsælger hos Haldor Topsøe. I dag skal du stå for at loade en hydrotreating reaktor med nye katalysatorer. Udfordringen lyder på at optimere

Læs mere

IONER OG SALTE. Et stabilt elektronsystem kan natrium- og chlor-atomerne også få, hvis de reagerer kemisk med hinanden:

IONER OG SALTE. Et stabilt elektronsystem kan natrium- og chlor-atomerne også få, hvis de reagerer kemisk med hinanden: IONER OG SALTE INDLEDNING Når vi i daglig tale bruger udtrykket salt, mener vi altid køkkensalt, hvis kemiske navn er natriumchlorid, NaCl. Der findes imidlertid mange andre kemiske forbindelser, som er

Læs mere

nano-science center københavns universitet BROMBÆRSOLCELLEN Perspektiver og baggrund

nano-science center københavns universitet BROMBÆRSOLCELLEN Perspektiver og baggrund nano-science center københavns universitet BROMBÆRSOLCELLEN Perspektiver og baggrund SOLCELLER - EN LØSNING Vi har brug for at mindske vores udledning af kuldioxid (CO 2 ) til gavn for jordens klima. Over

Læs mere

inspirerende undervisning

inspirerende undervisning laver inspirerende undervisning om energi og miljø TEMA: Solenergi Elevvejledning BAGGRUND Klodens klima påvirkes når man afbrænder fossile brændsler. Hele verden er derfor optaget af at finde nye muligheder

Læs mere

Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.

Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. 1 Modul 5 Vejr og klima Drivhuseffekten gør at der er liv på jorden Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. Planeten

Læs mere

TEKNOLOGISKE UDFORDRINGER FOR MINDRE OPERATØRER. Kate Wieck-Hansen

TEKNOLOGISKE UDFORDRINGER FOR MINDRE OPERATØRER. Kate Wieck-Hansen TEKNOLOGISKE UDFORDRINGER FOR MINDRE OPERATØRER Kate Wieck-Hansen OVERSIGT Politiske udfordringer Afgifter og tilskud Anlægstyper med biomasse Tekniske udfordringer Miljøkrav VE teknologier Samaarbejde

Læs mere

Miljøeffekter af energiproduktion

Miljøeffekter af energiproduktion Miljøeffekter af energiproduktion god ide at bruge de kemiske reaktionsligninger under Forbrænding og forsuring. Forud for laboratoriearbejdet er det en stor fordel hvis eleverne allerede ved hvordan el

Læs mere

Formål: At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

Formål: At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ØVELSE 2.1 SMÅ FORSØG MED CO 2 At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). Indledning: CO 2 er en vigtig gas. CO 2 (carbondioxid) er det molekyle, der er grundlaget for opbygningen af alle organiske

Læs mere

- Caring for the energy of tomorrow. Focus. Trust. Initiative. STFs Døgnkursus 2013. 1. november 2013

- Caring for the energy of tomorrow. Focus. Trust. Initiative. STFs Døgnkursus 2013. 1. november 2013 - Caring for the energy of tomorrow Focus. Trust. Initiative. STFs Døgnkursus 2013 1. november 2013 1 Indhold 1. Dantherm Power A/S 2. Hvad er Brændselsceller 3. Projekt: Brug af brændselscelleteknologi

Læs mere

Dantherm Power Kraft- og varmeløsninger med brændselsceller

Dantherm Power Kraft- og varmeløsninger med brændselsceller Dantherm Power Kraft- og varmeløsninger med brændselsceller Dantherm Power Siden 2003 har Dantherm Power haft fokus på udvikling og produktion af praktiske løsninger, der gør brug af brændselsceller og

Læs mere

Roskilde tekniske gymnasium Klasse 1.4. CO2- Biler. Lavet af: Anders, Mads H, Mads P og Kasper. Anders, Mads H, Mads P, Kasper Side 1

Roskilde tekniske gymnasium Klasse 1.4. CO2- Biler. Lavet af: Anders, Mads H, Mads P og Kasper. Anders, Mads H, Mads P, Kasper Side 1 CO2- Biler, Lavet af: Anders, Mads H, Mads P og Kasper Anders, Mads H, Mads P, Kasper Side 1 Indholdsfortegnelse Forside side 1 Indholdsfortegnelse side 2 Indledning Side 3 Problemanalysen Side 4-6 Klimaproblematikken

Læs mere

Integreret energisystem Elevvejledning

Integreret energisystem Elevvejledning Integreret energisystem Elevvejledning Baggrund Klodens klima påvirkes af mange faktorer. For at kunne erstatte energiforsyningen fra fossile brændsler som kul, olie og naturgas, skal der bruges vedvarende

Læs mere

BRINT TIL TRANSPORT I DANMARK FREM MOD 2050

BRINT TIL TRANSPORT I DANMARK FREM MOD 2050 BRINT TIL TRANSPORT I DANMARK FREM MOD 2050 Bidrag til elektrisk transport, vækst, CO 2 reduktion og fossil uafhængighed December 2011 endelig udgave KORT SAMMENFATNING BENZIN/DIESEL BATTERI/HYBRID BRINT

Læs mere

Hvad er drivhusgasser

Hvad er drivhusgasser Hvad er drivhusgasser Vanddamp: Den primære drivhusgas er vanddamp (H 2 O), som står for omkring to tredjedele af den naturlige drivhuseffekt. I atmosfæren opfanger vandmolekylerne den varme, som jorden

Læs mere

IFT 60 år 15. maj 2009

IFT 60 år 15. maj 2009 Fysikkens rolle for energispørgsmål Alex C. Hoffmann Flerfasesystemer IFT, UiB http://www.uib.no/fg/teori/forskning/flerfasesystemer IFT 60 år 15. maj 2009 Vi bruger information fra: BP, WEC, IPCC, E.

Læs mere

TEORETISKE MÅL FOR EMNET:

TEORETISKE MÅL FOR EMNET: TEORETISKE MÅL FOR EMNET: Kendskab til organiske forbindelser Kende alkoholen ethanol samt enkelte andre simple alkoholer Vide, hvad der kendetegner en alkohol Vide, hvordan alkoholprocenter beregnes;

Læs mere

digital Tema Bilmotoren Noter til læreren: Forsøg til slowmotion-film og elevfremlæggelser - samt lidt teori TEMA: BILMOTOREN

digital Tema Bilmotoren Noter til læreren: Forsøg til slowmotion-film og elevfremlæggelser - samt lidt teori TEMA: BILMOTOREN digital Tema Bilmotoren Noter til læreren: Forsøg til slowmotion-film og elevfremlæggelser - samt lidt teori 2013 TEMA: BILMOTOREN Introduktion Xciters Digital er et undervisningsforløb, hvor elever laver

Læs mere

Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi

Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi Dato: 26.8.2013 Kontaktoplysninger: Kirsten Winther kwi@greenhydrogen.dk Tel.: +45 21 66 64 25 GreenHydrogen.dk.

Læs mere

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning. E2 Elektrodynamik 1. Strømstyrke Det meste af vores moderne teknologi bygger på virkningerne af elektriske ladninger, som bevæger sig. Elektriske ladninger i bevægelse kalder vi elektrisk strøm. Når enderne

Læs mere

Læringsmål i fysik - 9. Klasse

Læringsmål i fysik - 9. Klasse Læringsmål i fysik - 9. Klasse Salte, syrer og baser Jeg ved salt er et stof der er opbygget af ioner. Jeg ved at Ioner i salt sidder i et fast mønster, et iongitter Jeg kan vise og forklare at salt, der

Læs mere

Turen til Mars I. Opgaven. Sådan gør vi. ScienceLab

Turen til Mars I. Opgaven. Sådan gør vi. ScienceLab Turen til Mars I Opgaven Internationale rumforskningsorganisationer planlægger at oprette en bemandet rumstation på overfladen af Mars. Som led i forberedelserne ønsker man at undersøge: A. Iltforsyningen.

Læs mere

HVORDAN BLIVER TOBAK TIL RØG, OG HVAD INDEHOLDER RØGEN?

HVORDAN BLIVER TOBAK TIL RØG, OG HVAD INDEHOLDER RØGEN? KAPITEL 2: HVORDAN BLIVER TOBAK TIL RØG, OG HVAD INDEHOLDER RØGEN? Man er ikke ryger, fordi man holder en cigaret, og det er heller ikke skadeligt at holde en cigaret i hånden. Det er først, når cigaretten

Læs mere

Få fingrene i en ansvarlig cement... for en klimavenlig produktion for et godt arbejdsmiljø

Få fingrene i en ansvarlig cement... for en klimavenlig produktion for et godt arbejdsmiljø Få fingrene i en ansvarlig cement... for en klimavenlig produktion for et godt arbejdsmiljø Ansvarlig på alle områder Aalborg Portland stræber konstant efter at udvise ansvarlighed til gavn for vores fælles

Læs mere

Hvad er minikraftvarme?

Hvad er minikraftvarme? Hvad er minikraftvarme? Forestil dig, at du har et lækkert, saftigt æble foran dig. Du bider en gang i det og smider resten væk. Det er da et spild, ikke? Forestil dig så, at du spiser æblet helt op til

Læs mere

Energiproduktion og energiforbrug

Energiproduktion og energiforbrug OPGAVEEKSEMPEL Energiproduktion og energiforbrug Indledning I denne opgave vil du komme til at lære noget om Danmarks energiproduktion samt beregne hvordan brændslerne der anvendes på de store kraftværker

Læs mere

CITROËN. Gode råd fra UDSTØDNING. mere viden bedre vedligeholdelse. Oplev hvad CITROËN kan gøre for dig

CITROËN. Gode råd fra UDSTØDNING. mere viden bedre vedligeholdelse. Oplev hvad CITROËN kan gøre for dig UDSTØDNING mere viden bedre vedligeholdelse Oplev hvad kan gøre for dig UDSTØDNING mere viden bedre vedligeholdelse Udstødningen er en teknisk kompliceret del, som både er underlagt lovgivningens miljønormer

Læs mere

Alkohol. Hvad bruger man alkohol til?... 2. Hvad er alkohol... 2. Destilation... 5. Hvordan fremstilles ethanol... 6. Denaturering...

Alkohol. Hvad bruger man alkohol til?... 2. Hvad er alkohol... 2. Destilation... 5. Hvordan fremstilles ethanol... 6. Denaturering... Alkohol Indhold Hvad bruger man alkohol til?... 2 Hvad er alkohol... 2 Destilation... 5 Hvordan fremstilles ethanol... 6 Denaturering... 7 Forbrænding af ethanol... 7 Nedbrydning af ethanol og tømmermænd...

Læs mere

9. Er jorden i Arktis en tikkende bombe af drivhusgasser?

9. Er jorden i Arktis en tikkende bombe af drivhusgasser? 9. Er jorden i Arktis en tikkende bombe af drivhusgasser? Af Peter Bondo Christensen og Lone Als Egebo I det højarktiske Nordøstgrønland ligger forsøgsstationen Zackenberg. Her undersøger danske forskere,

Læs mere

Hvad er energi? Af Erland Andersen og Finn Horn

Hvad er energi? Af Erland Andersen og Finn Horn Af Erland Andersen og Finn Horn Udgave: 22.06.2010 Energi Alle kender til energi! Men hvad er energi? Hvordan opstår energi? Kan energi forsvinde? Det er nogle af de spørgsmål, som de følgende sider vil

Læs mere

Energi Biogas, kulkraft og elektrolytenergi

Energi Biogas, kulkraft og elektrolytenergi Holstebro Tekniske Gymnasium Teknologi B, Projekt 02 Energi Biogas, kulkraft og elektrolytenergi Hvordan skal jeg dog få energi til at stå her og sove Udleveret: Tirsdag den 27. september 2005 Afleveret:

Læs mere

Grænser. Global opvarmning. lavet af: Kimmy Sander

Grænser. Global opvarmning. lavet af: Kimmy Sander Grænser Global opvarmning lavet af: Kimmy Sander Indholdsfortegnelse Problemformulering: side 2 Begrundelse for valg af emne: side 2 Arbejdsspørgsmål: side 2 Hvad vi ved med sikkerhed: side 4 Teorier om

Læs mere

Brandindsats i solcelleanlæg

Brandindsats i solcelleanlæg Brandindsats i solcelleanlæg - Hvad man skal være opmærksom på. En vejledning til beredskabet. Maj 2012, 2 udgave Solcellepaneler Solceller er en teknologi, som kan konvertere solenergi til elektrisk energi.

Læs mere

Opgavesæt om vindmøller

Opgavesæt om vindmøller Opgavesæt om vindmøller ELMUSEET 2000 Indholdsfortegnelse: Side Forord... 1 Opgaver i udstillingen 1. Poul la Cour... 1 2. Vindmøllens bestrøgne areal... 3 3. Effekt... 4 4. Vindmøller og drivhuseffekt...

Læs mere

Grøn energi i hjemmet

Grøn energi i hjemmet Grøn energi i hjemmet Om denne pjece. Miljøministeriet har i samarbejde med Peter Bang Research A/S udarbejdet pjecen Grøn energi i hjemmet som e-magasin. Vi er gået sammen for at informere danske husejere

Læs mere

Elbiler som metode til at få mere af transportområdet ind under kvotesystemet ad bagvejen. v/lærke Flader, Dansk Energi

Elbiler som metode til at få mere af transportområdet ind under kvotesystemet ad bagvejen. v/lærke Flader, Dansk Energi Elbiler som metode til at få mere af transportområdet ind under kvotesystemet ad bagvejen v/lærke Flader, Dansk Energi Indhold: 1. Transport ind under kvotereguleringen vil tage presset af den ikke-kvote

Læs mere

85/15. Har naturgassen fortsat en rolle i energiforsyningen? Kurt Bligaard Pedersen Koncerndirektør, DONG Energy

85/15. Har naturgassen fortsat en rolle i energiforsyningen? Kurt Bligaard Pedersen Koncerndirektør, DONG Energy 85/15 Har naturgassen fortsat en rolle i energiforsyningen? Kurt Bligaard Pedersen Koncerndirektør, DONG Energy DGF Gastekniske Dage 2010 11. maj 2010 1973 Primære energiforsyning 6 % 2 % 1972 92 % Oil

Læs mere

Klima i tal og grafik

Klima i tal og grafik Klima i tal og grafik Atomkraftværker - Radioaktivt affald S. 1/13 Indholdsfortegnelse Indledning... S.3 Klimaproblematikken...... S.3 Konsekvenser... S.5 Forsøg til at løse problemerne... S.6 Udvikling

Læs mere

inspirerende undervisning

inspirerende undervisning laver inspirerende undervisning om energi og miljø TEMA: Solenergi Lærervejledning BAGGRUND Klodens klima påvirkes, når man afbrænder fossile brændsler. Hele verden er derfor optaget af at finde nye muligheder

Læs mere

Hoval Biolyt Træpillestokeren med en ydeevne på 3-26 KW Varme uden at gå på kompromis!

Hoval Biolyt Træpillestokeren med en ydeevne på 3-26 KW Varme uden at gå på kompromis! Hoval Biolyt Træpillestokeren med en ydeevne på 3-26 KW Varme uden at gå på kompromis! I denne tid taler alle om svindende energi ressourcer, og hvordan fossile brændstoffer skaber problemer ikke dig!

Læs mere

Du skal vælge nogle få forsøg ud, der så vidt muligt, dækker alle de praktiske mål

Du skal vælge nogle få forsøg ud, der så vidt muligt, dækker alle de praktiske mål TEORETISKE MÅL FOR EMNET: Kendskab til kulstoffets kredsløb, herunder fotosyntesen Kendskab til nitrogens kredsløb Kunne redegøre for, hvad drivhuseffekt er, herunder problematikken om global opvarmning

Læs mere

Bent Larsen. Hyundai Bil Import A/S

Bent Larsen. Hyundai Bil Import A/S Bent Larsen Hyundai Bil Import A/S Road Map 2 1998-2000 2000-2004 2005-2008 2009-2011 Jan 2013 start of Mass Production Hyundai begins to develop FCEV technology 1 st generation FCEV s: SM Santa Fe 350

Læs mere

Katalog over virkemidler

Katalog over virkemidler der kan nedbringe forbruget af importerede fossile brændsler Indhold Kortsigtede virkemidler... 2 Byggeri... 2 H1. Reduktion af indetemperatur om vinteren... 2 H2. Energitjek, energibesparelser og udskiftning

Læs mere

Skørping Varmeværk a.m.b.a. Skørping Nord 11 9520 Skørping Tlf. 9839 1437. Skørping Varmeværk a.m.b.a. Skørping Nord 11 9520 Skørping Tlf.

Skørping Varmeværk a.m.b.a. Skørping Nord 11 9520 Skørping Tlf. 9839 1437. Skørping Varmeværk a.m.b.a. Skørping Nord 11 9520 Skørping Tlf. Tak til alle annoncører i denne brochure mail@skoerpingvarmevaerk.dk www.skoerpingvarmevaerk.dk mail@skoerpingvarmevaerk.dk www.skoerpingvarmevaerk.dk Kom indenfor i dit varmeværk blev etableret i 1961.

Læs mere

SOLEN HAR MEGET AT GI

SOLEN HAR MEGET AT GI SOLEN HAR MEGET AT GI MARSTAL FJERNVARME A.M.B.A. HISTORIEN OM ET FORSØG, DER BLEV EN FAST FORSYNINGSKILDE PÅ UDKIG EFTER MILJØVENLIG VARME Det var et sammenfald af flere omstændigheder, som tændte idéen

Læs mere

ENERGY. Leg og lær med vedvarende energi

ENERGY. Leg og lær med vedvarende energi ENERGY Leg og lær med vedvarende energi Hvordan sikrer vi, at vores bæredygtig generation? Vi har alle et ansvar over for vores klode. Naturens råstoffer er ikke uendelige, og vores beskyttende ozonlag

Læs mere

Fremtidens energi er Smart Energy

Fremtidens energi er Smart Energy Fremtidens energi er Smart Energy Partnerskabet for brint og brændselsceller 3. april 2014 Kim Behnke, Chef for forskning og miljø, Energinet.dk kbe@energinet.dk I januar 2014 dækkede vindkraften 63,3

Læs mere

Årsplan Skoleåret 2014/2015 Fysik/Kemi Nedenfor følger i rækkefølge undervisningsplaner for skoleåret 14/15. Skolens del og slutmål følger

Årsplan Skoleåret 2014/2015 Fysik/Kemi Nedenfor følger i rækkefølge undervisningsplaner for skoleåret 14/15. Skolens del og slutmål følger Årsplan Skoleåret 2014/2015 Fysik/Kemi Nedenfor følger i rækkefølge undervisningsplaner for skoleåret 14/15. Skolens del og slutmål følger folkeskolens fællesmål slut 2009. 1 Årsplan FAG: Fysik/kemi KLASSE:

Læs mere

Modul 3-4: Fremstilling af mini-raketter

Modul 3-4: Fremstilling af mini-raketter Modul 3-4 Modul 3-4: Fremstilling af mini-raketter Det er måske lidt overraskende, men vand (H2O) er faktisk en meget energirig kemisk forbindelse. Teorien bag mini-raketten Vandmolekylerne hænger indbyrdes

Læs mere

Ændrede regler og satser ved afgiftsrationalisering.

Ændrede regler og satser ved afgiftsrationalisering. Notat 12. juni 2007 J.nr. 2006-101-0084 Ændrede regler og satser ved afgiftsrationalisering. Afgiftsrationaliseringen består af to elementer. Forhøjelse af CO2 afgift til kvoteprisen, der i 2008-12 p.t.

Læs mere

Global Opvarmning. Af: Jacob, Lucas & Peter. Vejleder: Thanja

Global Opvarmning. Af: Jacob, Lucas & Peter. Vejleder: Thanja Af: Jacob, Lucas & Peter Vejleder: Thanja Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse... 1 Problemformulering... 2 Vores problemformulering... 2 Hvorfor har vi valgt dette emne?... 3 Afgrænsning... 3 Definition...

Læs mere

Sådan laver du en CO2-beregning (version 1.0)

Sådan laver du en CO2-beregning (version 1.0) Sådan laver du en CO2-beregning (version 1.0) Udviklet i et samarbejde med DI og Erhvervsstyrelsen STANDARD REGNSKAB (SCOPE 1 + 2) 2 UDVIDET REGNSKAB (SCOPE 1 + 2 + 3) 2 SCOPE 1, 2 OG 3 3 AFLEDTE VÆRDIER

Læs mere

Energi i undervisningen

Energi i undervisningen 1 Energi i undervisningen Martin krabbe Sillasen, VIA UC, Læreruddannelsen i Silkeborg I dette skrift præsenteres et bud på en konkret definition af energibegrebet som kan anvendes både i natur/teknik

Læs mere

Solceller. Fremtidens energikilde. NOAHs Forlag

Solceller. Fremtidens energikilde. NOAHs Forlag Solceller Fremtidens energikilde Selv om Danmark ligger forholdsvis nordligt og har et tempereret klima, modtager vi sollys nok til, at det svarer til mange gange vores samlede energiforbrug. Solceller

Læs mere

Energiform. Opgave 1: Energi og energi-former

Energiform. Opgave 1: Energi og energi-former Energiformer Opgave 1: Energi og energi-former a) Gå sammen i grupper og diskutér hvad I forstår ved begrebet energi? Hvilket symbol bruger man for energi, og hvilke enheder (SI-enhed) måler man energi

Læs mere

Køretøjsteknologi og Luftforurening Center for Grøn Transport Et center i centret. Niels Anders Nielsen Trængselskommissionen den 24.

Køretøjsteknologi og Luftforurening Center for Grøn Transport Et center i centret. Niels Anders Nielsen Trængselskommissionen den 24. Køretøjsteknologi og Luftforurening Center for Grøn Transport Et center i centret Niels Anders Nielsen Trængselskommissionen den 24. september 2012 Køretøjsteknologi og luftforurening Lette køretøjer:

Læs mere

R.I.C. BILEN resonant magnetic inductive coupling til trådløs opladning af el-biler under kørsel fra vejen

R.I.C. BILEN resonant magnetic inductive coupling til trådløs opladning af el-biler under kørsel fra vejen R.I.C. BILEN resonant magnetic inductive coupling til trådløs opladning af el-biler under kørsel fra vejen 1 ABSTRAKT Benzinbiler forurener luften med partikler, nitrogen og sulfur oxider, samt udsender

Læs mere

Natur og Teknik QUIZ.

Natur og Teknik QUIZ. Natur og Teknik QUIZ. Hvorfor er saltvand tungere end almindeligt vand? Saltvand er tungere end vand, da saltvand har større massefylde end vand. I vand er der jo kun vand. I saltvand er der både salt

Læs mere

Gennemgang af Sol, vind, Hydro og A-kraft

Gennemgang af Sol, vind, Hydro og A-kraft Gennemgang af Sol, vind, Hydro og A-kraft Vind Geografiske begrænsninger Kræver områder med regelmæssige vinde. Som regel er det flade områder uden store forhindringer, der kan bremse vinden, som er ideelle.

Læs mere

Hvad bevæger os i morgen? Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi. Den 21/03/09 Oplæg ved Jane Kruse

Hvad bevæger os i morgen? Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi. Den 21/03/09 Oplæg ved Jane Kruse Hvad bevæger os i morgen? Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi. Den 21/03/09 Oplæg ved Jane Kruse Boliger Bønder Biler = De tre store fokuspunkter i CO2 problematikken. Biler udleder 6.600.000 tons

Læs mere

Ren luft til danskerne

Ren luft til danskerne Ren luft til danskerne Hvert år dør 3.400 danskere for tidligt på grund af luftforurening. Selvom luftforureningen er faldende, har luftforurening fortsat alvorlige konsekvenser for danskernes sundhed,

Læs mere

Polymerbrændselscellen litiumbatteriets af øser?

Polymerbrændselscellen litiumbatteriets af øser? Polymerbrændselscellen litiumbatteriets af øser? Polymerbrændselsceller gennemgår en rivende udvikling og kan vise sig at udgøre en del af løsningen på de miljø- og klimamæssige udfordringer, som knytter

Læs mere

Varmepumper i fremtidens energisystem.

Varmepumper i fremtidens energisystem. 1 Varmepumper i fremtidens energisystem. Hvorfor solceller? Energi ramme I en energirammeberegning skal el forbrug regnes med en faktor 2,5 ( forbrug x 2,5). El-produktion trækker derfor også ned med samme

Læs mere

Fremtidens alternative brændstoffer

Fremtidens alternative brændstoffer Fremtidens alternative brændstoffer Troels Dyhr Pedersen Konsulent ved Teknologisk Institut Center for Transport og Elektriske Systemer Kontakt: tdp@teknologisk.dk Introduktion til fremtidens brændstoffer

Læs mere

Emission og teknologi 27. maj 2015

Emission og teknologi 27. maj 2015 Emission og teknologi 27. maj 2015 Lone Otto Teknisk Rådgivning lot@fdm.dk Agenda Luftforurening partikler. Syns- og emissionstest. Euronormer. Miljø plaketter og miljøzoner i byer. Udfordring med nyere

Læs mere

mindre co 2 større livskvalitet

mindre co 2 større livskvalitet dig og din brændeovn mindre co 2 større livskvalitet Foreningen af leverandører af pejse og brændeovne i Danmark Investering i en brændeovn og korrekt fyring med træ er det mest effektive, du og din familie

Læs mere

Brintlagring på Samsø

Brintlagring på Samsø Brintlagring på Samsø Catarina Marcus-Møller (s011285) Ørsted.DTU, Automation Danmarks Tekniske Universitet Bygning 26 2800 Kgs. Lyngby Vejleder: Jan Jantzen (jj@oersted.dtu.dk) Efterår 2005 Specialkursus

Læs mere

Maskiner og robotter til hjælp i hverdagen

Maskiner og robotter til hjælp i hverdagen Elektronik er en videnskab og et fagområde, der beskæftiger sig med elektriske kredsløb og komponenter. I daglig tale bruger vi også udtrykket elektronik om apparater, der udnytter elektroniske kredsløb,

Læs mere

PSO-F&U 3629 Forskning og udvikling af 2. generations PEC solceller

PSO-F&U 3629 Forskning og udvikling af 2. generations PEC solceller PSO-F&U 3629 Forskning og udvikling af 2. generations PEC solceller Indsatsområde: Solceller Tidsplan PSO omkostninger Projektorganisation: Teknologisk Institut sep. 2001 til sep. 2003 4.4 mio. kr. PSO

Læs mere

Energi. Præsentation: Niveau: 8. klasse. Varighed: 4 lektioner

Energi. Præsentation: Niveau: 8. klasse. Varighed: 4 lektioner Energi Niveau: 8. klasse Varighed: 4 lektioner Præsentation: I forløbet Energi arbejdes med de grundlæggende energibegreber, der er baggrundsviden for arbejdet med forløbet Energiteknologi. Forløbet består

Læs mere

FJERNVARME. Hvad er det?

FJERNVARME. Hvad er det? 1 FJERNVARME Hvad er det? 2 Fjernvarmens tre led Fjernvarmekunde Ledningsnet Produktionsanlæg 3 Fjernvarme er nem varme derhjemme Radiator Varmvandsbeholder Varmeveksler Vand fra vandværket FJERNVARME

Læs mere

EMISSIONER FRA SKIBE I DANSKE FARVANDE af TOM WISMANN dk-teknik

EMISSIONER FRA SKIBE I DANSKE FARVANDE af TOM WISMANN dk-teknik EMISSIONER FRA SKIBE I DANSKE FARVANDE af TOM WISMANN dk-teknik 1. Indledning dk-teknik udfører for Miljøstyrelsen et projekt om "Emissioner fra skibsfarten i danske farvande". Projektets formål er at

Læs mere

Alt om galvanisk tæring

Alt om galvanisk tæring Alt om galvanisk tæring For de fleste har galvanisk tæring været et begreb forbundet med noget totalt uforståeligt. Vi forklarer hvorfor og hvordan galvanisk korrosion sker, hvordan du kan måle det, og

Læs mere

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! hvor er den passerede ladning i tiden, og enheden 1A =

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! hvor er den passerede ladning i tiden, og enheden 1A = E3 Elektricitet 1. Grundlæggende Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! I E1 og E2 har vi set på ladning (som måles i Coulomb C), strømstyrke I (som måles i Ampere A), energien pr. ladning, også

Læs mere

Fremtidens Integrerede Energisystem. Loui Algren loa@energinet.dk Energianalyse Energinet.dk

Fremtidens Integrerede Energisystem. Loui Algren loa@energinet.dk Energianalyse Energinet.dk Fremtidens Integrerede Energisystem Loui Algren loa@energinet.dk Energianalyse Energinet.dk Dagsorden Kort om Energinet.dk Scenarie for et samfundsøkonomisk effektivt energisystem baseret på vedvarende

Læs mere

BIOENERGI kort fortalt. Oliepresser. side 1. Juni 2007

BIOENERGI kort fortalt. Oliepresser. side 1. Juni 2007 Juni 2007 Det behøver ikke at koste en bondegård at komme i gang med at presse olieholdige frø. Den mindste oliepresser koster omkring 12.000 kr. men så er kapaciteten også kun ca. 5 kg frø i timen. Urenheder

Læs mere

Faglig årsplan 2010-2011 Skolerne i Oure Sport & Performance

Faglig årsplan 2010-2011 Skolerne i Oure Sport & Performance Fag: Fysik/kemi Hold: 20 Lærer: Harriet Tipsmark Undervisningsmål 9/10 klasse Læringsmål Faglige aktiviteter 33-35 36-37 Jordens dannelse Kende nogle af nutidens forestillinger om universets opbygning

Læs mere

Nye roller for KV-anlæggene

Nye roller for KV-anlæggene Nye roller for KV-anlæggene Gastekniske Dage 2010 Vejle, 12. maj 2010 Kim Behnke Forsknings- og miljøchef, Energinet.dk kbe@energinet.dk Uafhængighed af fossile brændsler Hvad angår Danmark, der vil jeg

Læs mere

Remote Telecom Sites. Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele. Mogens G. Nielsen

Remote Telecom Sites. Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele. Mogens G. Nielsen Remote Telecom Sites Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele Mogens G. Nielsen Remote Telecom Sites (RTS) Formål Optimere energiforsyningen til Remote Telecom

Læs mere

Christian Ege, formand. Oplæg på TØF-seminar d. 23. september 2008

Christian Ege, formand. Oplæg på TØF-seminar d. 23. september 2008 Oplæg på TØF-seminar d. 23. september 2008 Mere brændstoføkonomiske biler Hybrid- og plug-in hybrid biler Elbiler Brintbiler? Biobrændstof? Bedre biler forudsætter øget brug af økonomiske virkemidler på

Læs mere

Lovgivning om emissioner fra skibe

Lovgivning om emissioner fra skibe Lovgivning om emissioner fra skibe Dorte Kubel Civilingeniør Miljøstyrelsen Industri Ansvarsområder: Emissioner fra køretøjer og skibe Brændstoffer til køretøjer og skibe Lovgivning om emissioner fra skibe

Læs mere

Salte, Syre og Baser

Salte, Syre og Baser Salte, Syre og Baser Fysik/Kemi Rapport 4/10 2011 MO Af Lukas Rønnow Klarlund 9.y Indholdsfortegnelse: Formål s. 2 Salte og Ioner s. 3 Syrer og Baser s. 5 phværdi s. 5 Neutralisation s. 6 Kunklusion s.

Læs mere

Energi opbevaring nøglen til en fossilfri fremtid

Energi opbevaring nøglen til en fossilfri fremtid 20 ENERGITEKNOLOGI Energi opbevaring nøglen til en fossilfri fremtid I Danmark har vi sandsynligvis tilstrækkelig vedvarende energi til at kunne undvære fossilt brændsel. Men det kræver, at vi kan opbevare

Læs mere

FISKE ANATOMI DTU Aqua, Danmarks Tekniske Universitet

FISKE ANATOMI DTU Aqua, Danmarks Tekniske Universitet Gæller Seniorrådgiver Alfred Jokumsen Danmarks Tekniske Universitet (DTU) Institut for Akvatiske Ressourcer (DTU Aqua) Nordsøen Forskerpark, 9850 Hirtshals 1 DTU Aqua, Danmarks Tekniske Universitet FISKE

Læs mere

Biogas i fremtidens varmeforsyning. Direktør Kim Mortensen

Biogas i fremtidens varmeforsyning. Direktør Kim Mortensen Biogas i fremtidens varmeforsyning Direktør Kim Mortensen Hvor meget fjernvarme? Nu 1,6 mio. husstande koblet på fjernvarme svarende til 63 % På sigt ca. 75 % - dvs. ca. 2 mio. husstande i byområder Udenfor

Læs mere

Så har jeg boret huller i aluminiumsprofilen, og boret den fast i den nederste MDF-plade.

Så har jeg boret huller i aluminiumsprofilen, og boret den fast i den nederste MDF-plade. Jeg har altid bøjet en del i akryl, og altid brugt en varmluftblæser til formålet. Det var hvad jeg havde til rådighed og fungerede fint når man først har fået lidt erfaring med det. Man kan så købe en

Læs mere

Energistofskifte 04-01-04 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6

Energistofskifte 04-01-04 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6 Energistofskifte De fleste af de processer, der sker i kroppen, skal bruge energi for at fungere. Kroppen skal således bruge en vis mængde energi for at holde sig

Læs mere

Går jorden under? Kampen om biomasse og affald til forbrænding

Går jorden under? Kampen om biomasse og affald til forbrænding Går jorden under? det historiske perspektiv og menneskets rolle Kampen om biomasse og affald til forbrænding 114 APRIL 2011 Forskningsprofessor Jørgen E. Olesen Tre store udfordringer for samfundet Klimaændringer

Læs mere

Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future

Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future Varmeplan Hovedstaden Workshop, January 2009 Udfordringen er enorm.. Global generation European generation 34,000 TWh 17,500 TWh 94% 34% 3,300 TWh 4,400

Læs mere