I projektet ska forskarna ta fram en miljövänlig och effektiv metod att tillverka väteperoxid, H2O2 som när det omvandlas till vatten och syrgas frigör en stor mängd energi. Väteperoxid används i dag främst inom massaindustrin för att bleka pappersmassa, men dagens tillverkning är allt annat än miljövänlig.
Power paper Foto Thor BalkhedForskarna vid Laboratoriet för organisk elektronik, LOE, har sedan tidigare utvecklat ett elektriskt ledande papper som består av nanocellulosa och ledande polymerer. Nanocellulosa är ett nano-poröst material och ett gram av det ledande pappret, power paper, har en elektriskt ledande yta som motsvarar 400 m2.
Forskarna vid LOE har också helt nyligen upptäckt att organiska kristaller av färgämnen och elektriskt ledande polymerer är utmärkta katalysatorer för att omvandla såväl solljus som el, tillsammans med vatten och syre, till väteperoxid. Väteperoxiden kan sedan omvandlas tillbaka till vatten och syrgas i slutna bränsleceller, där den kemiska energin omvandlas till elektrisk energi.
Bred kompetens under samma tak
– De är en ren och lycklig tillfällighet att kunskaperna om färgämnens katalytiska egenskaper, elektriskt ledande papper och elektrokemi finns under samma tak här på Laboratoriet för organisk elektronik, säger laboratoriets chef, professor Magnus Magnus Berggren Foto Thor BalkhedBerggren.
Färgämnen som kan utvinnas ur växter får tränga in i det ledande pappret som sedan stoppas ner i vatten och syrgas och utgör anod eller katod i en process, ett flöde, som drivs antingen direkt av solljus, fotoner, eller av elektrisk ström, elektroner.
– Om fem år ska vi ha framme flera olika typer av anoder och katoder som när vi använder dem i ett katalytiskt system med vatten bildar väteperoxid. Vi ska också ha fått fram en organisk bränslecell som genererar el från omvandlingen av väteperoxid till syrgas och vatten, säger Magnus Berggren.
– Eftersom verkningsgraden i processen ligger nära 100 procent kan väteperoxid också användas som energilager för förnyelsebar energi, som vind-eller solenergi, säger Eric Glowacki, forskare vid LOE och knuten till Wallenberg Centrum för Molekylär Medicin.
Förutom Eric Glowacki, med sin expertis inom de organiska kristallerna i färgämnen och Magnus Berggren själv består forskargruppen vid LiU av professor Xavier Crispin, professor Igor Zozoulenko samt universitetslektorerna Magnus Jonsson, Thomas Ederth och Roger Gabrielsson.
60 miljoner till LiU-forskning
Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse har i den här omgången beviljat totalt 640 miljoner kronor till 22 forskningsprojekt inom medicin, naturvetenskap och teknik som bedöms ha möjlighet att leda till framtida vetenskapliga genombrott. LiU-forskare har som huvudsökande tilldelats totalt drygt 60 miljoner kronor. Förutom Magnus Berggren får professor Igor Abrikosov drygt 33 miljoner kronor för att ta fram kvantbitar i fasta material.
– Vi är stolta och tacksamma över de medel vi får. Med sina långsiktiga satsningar på excellent forskning är det Knut och Alice Wallenbergs stiftelse själva som står bakom det faktum att Sverige idag är en ledande forskningsnation inom flera olika områden, säger Magnus Berggren.
