Ny metod visar hur väte sprids i material
För första gången har en forskargrupp vid Uppsala universitet, med hjälp av ljus, lyckats se och mäta hur väte sprider sig i en metall. Detta innebär att man nu har en metod för att mer exakt utforska hur energi kan lagras.
Forskargruppen fick nyligen en artikel om sin metod publicerad i den ansedda tidskriften Nature Communications.
-Detta är ett viktigt steg i utforskandet av hur väte kommer in i, koncentreras, dvs lagras, och tar sig ut igen i ett solitt material, i det här fallet metallen vanadium, berättar Max Wolff, lektor vid Institutionen för fysik och astronomi vid Uppsala universitet, och medlem i forskargruppen.
Att mäta transport av väte i material med hjälp av ljus har visserligen gjorts förr men då har man inte kunna följa processen så exakt som forskarna i Uppsala nu kunnat göra.
-Tidigare var det mer att likna vid på eller av, ljus eller mörker. Nu kan vi se, följa och mäta hur koncentrationen av vätet förändras i olika delar av provet.
Varför använder ni väte i era studier?
-Väte är det enklaste, lättaste och vanligaste grundämnet i universum. På grund av sin lätthet är det ett av de ämnen som sprider sig snabbast, inte helt olikt vatten i rumstemperatur. Dessa egenskaper gör det mycket intressant ur energilagringssynpunkt, dvs att kunna lagra mycket energi utan att det väger för mycket eller att det tar för stor plats.
Metallen ni använder är vanadium. Varför?
-Av olika anledningar, varav den viktigaste är att det har en mycket enkel struktur med perfekt ordning och periodicitet. Raka motsatsen till oordnade, amorfa, material (se separat artikel). Det innebär att vi med hjälp av teoribildning kan använda vanadium som modell för att förutse hur andra material ska reagera.
Idag använder vi fossila bränslen, batterier m m för energilagring. Vad krävs för att väte ska kunna konkurrera med dessa?
-Väte används redan i laddningsbara batterier. För att använda vätgas, i till exempel bränsleceller, krävs det bättre lagringsmöjligheter än vi har i dag. Den forskning vi bedriver syftar till att öka effektiviteten och få en tillräckligt snabb upp- och urladdning.
Om ni kommer till det stadium när väte kan bli lika effektivt som nu kända energibärare, vad innebär det?
-Då går det att tillämpa på all möjlig energilagring men med den största potentialen som ersättare av fossila bränslen i bilar, bussar och båtar. Men det kan bli intressant även för stationära enheter som behöver värmas upp eller kylas ner.
Det tog er cirka 3 år att ta fram den här metoden. Vad är det första ni gör nu?
-Nu kan vi verkligen starta forskningen om hur väte sprider sig i olika material och testa nya hypoteser som berör de grundläggande antagandena om hur väte sprider sig i material. Men vi lär nog hålla oss till vanadium ett tag till, säger Max Wolff.
AnnBritt Ryman