— Tilliten og støtten vi har fått fra Norges forskningsråd betyr enormt mye for videreutviklingen av dette viktige prosjektet, som kan representere en stor milepæl i arbeidet med å realisere potensialet til hydrogen på vei mot lavutslippssamfunnet, sier Thomas Reinertsen, administrerende direktør i Hydrogen Mem-Tech.

Tildelingen er en del av Forskningsrådets program for å utvikle nye miljøvennlige energiløsninger. Totalt er det 28 forskningsprosjekter som til sammen har fått tildelt 260 millioner. Trondheimsbedriften Hydrogen Mem-Tech er en av seks nye hydrogenprosjekter som får støtte. 

HMT kan produsere både hydrogen og ammoniakk

Hydrogen som energibærer er et viktig tiltak på veien mot lavutslippssamfunnet. En av utfordringene med hydrogen er at det er en veldig lett gass som krever mye energi for å kjøles ned til flytende tilstand for transport. Derfor forskes det mye på såkalte hydrogenbærere, som lettere kan konverteres til væskeform og transporteres før bruk. Ammoniakk (NH₃) er en slik hydrogenbærer med stort potensial siden den inneholder en høy andel hydrogen (over 17 % på massebasis) og er fri for karbon. 

— Ved hjelp av en palladiummembran skiller våre separatorer ut rent hydrogen fra metangassblandinger og sikrer at CO₂ kan fanges i prosessen. Vår hypotese er at samme teknologi kan brukes for å hente ut rent hydrogen fra ammoniakk. Om vi lykkes kan vi bidra til å løse transportutfordringer som hydrogen i gassform byr på, ved at man i stedet kan transportere ammoniakk for så å hente ut hydrogen med høy renhetsgrad, sier Reinertsen.

Har rekruttert spesialist på palladium membraner

For å ligge helt i front av teknologiutviklingen har selskapet rekruttert Marie Døvre Strømsheim, tidligere post-doktor ved NTNU med arbeidsområde palladium-sølv krystaller og membraner. Hun forklarer prosessen.

—Ammoniakk kan dekomponeres til nitrogengass (N₂) og hydrogengass (H₂) ved 700-900 °C over en katalysator, en prosess som kalles ammoniakk «cracking». Mengden ammoniakk som dekomponeres kan økes ved å kontinuerlig fjerne hydrogen fra gassblandingen ved hjelp av en palladiummembran.

En palladiummembran er et svært tynt flak av metallet palladium som ser ut som en blank speilflate.

— I tillegg til at mer ammoniakk (NH₃) blir omdannet til hydrogengass (H₂) og nitrogengass (N₂), kan prosessen utføres ved en lavere temperatur. Siden palladium-baserte membraner har den unike egenskapen at kun hydrogen kan passere gjennom, krever ikke produktet et ekstra separasjonssteg etter dekomposisjon til nitrogen og hydrogen. Dette vil kunne redusere kostnader og samtidig sikre høy renhetsgrad, sier Strømsheim.

Renhetsgraden til hydrogenet er meget viktig for bruk i hydrogenteknologi som brenselceller. Brenselcellene har høy følsomhet ovenfor spormengder av ammoniakk, og det stilles derfor strenge krav til hydrogenseparasjonen.

 

Fakta om FOU-prosjektet

FOU-prosjektet er et samarbeid mellom Hydrogen Mem-Tech og Sintef Industri. Målet med prosjektet er å utvikle den nåværende Palladium-baserte hydrogenseparasjonsteknologien kommersialisert av Hydrogen Mem-Tech, til å produsere ren hydrogen fra ammoniakk. Prosjektet tar sikte på å produsere hydrogen av brenselcellekvalitet, både i en løsning hvor en separator anvendes i kombinasjon med en konvensjonell ammoniakk-cracker, og en egen løsning hvor cracking og hydrogenseparasjon foregår i samme enhet. Realisering av disse målene krever en grundig forståelse av hvordan membranene oppfører seg med relativt høye mengder ammoniakk for å sikre gode operasjonsbetingelser og lang livstid. I tillegg krever det forskning på optimal reaktordesign og pakningsløsninger. Mulig oppstart for FOU-prosjektet er februar 2022, med en planlagt varighet på tre år.