Katalysator minskar energiförbrukningen
Den nyutvecklade katalysatorn är stor som en sockerbit, men har en aktiv yta stor som en fotbollsplan.– Vi har lärt oss att paketera en stor yta i en mycket liten volym i enform som blir mycket stark, säger professorn i materialkemi LennartBergström vid Stockholms universitet.Alla katalytiska reaktorer måste paketeras i någon fast form för att de ska fungera och kunna användas kommersiellt.Det traditionella sättet att sätta ihop en katalysator medzeolitstruktur av detta slag är att man blandar det aktiva materialetmed stora mängder bindemedel till en speciell form.– Man får en del negativa effekter av detta. Aktiviteten minskarsamtidigt som katalysatorns vikt ökar. Med den teknologi som vi harutvecklat kan man göra strukturen helt utan bindemedel. Vi kan använda100 procent aktivt material och ändå få strukturen att hålla ihop,säger Lennart Bergström.Ett enda gram av katalysatorn har en yta på upp till 1000 kvadratmeter. Katalysatorn kan användas inom många olika områden bland annat påoljeraffinaderier, men Lennart Bergström och hans kolleger ska satsa påprocesser som har större krav både på mekanisk hållbarhet och på kemiskresistens.– Vår avsikt är att rikta in oss mot nischer som är extra krävande där dagens produkter inte uppfyller måttet.Ett sådant nischområde är biodrivmedel.– Vi undersöker som bäst vilka biobränslen som kan vara de mestlämpliga. Mest troligt är någon typ av biodiesel, säger LennartBergström.– Katalysatorerna hydrolyserar, eller spjälkar, fettet i biodieseln.Glycerolen avlägsnas och fettsyrorna omförestras så att man får ettbiodrivmedel för dieselmotorer, säger forskarassistent Niklas Hedin somingår i materialkemigruppen och är en av uppfinnarna.En katalysator kan i princip användas hur länge som helst, men detfinns en övre gräns där kontaminering och oönskade sidoreaktioner blirett allt större problem. Katalysatorn kan också brytas ned ellerfragmenteras med tiden vilket leder till stora tryckfall och lågproduktivitet, ett problem som ofta beror på bindemedlet. – Vi tror att vi kan förlänga livstiden hos hela katalyssystemet med vår katalysator, säger Lennart Bergström.Forskarna vid materialkemigruppen ska i en nära framtid grunda ett bolag som ska tillverka katalysatorerna.Den globala katalysatormarknaden omsätter cirka 10 miljarder kronor perår. Ett antal större aktörer, cirka 20 stycken kontrollerar störstadelen av marknaden, en marknad som växer med cirka tio procent per år.– Att använda katalysatorer är ett sätt att sänka sina energikostnader.Man kan få en snabbare reaktion vid lägre temperatur än man skulle fåutan katalysator. På detta sätt sparar man energi i processen, sägerNicklas Hedin.Metoden att göra en hållbar katalysator utan bindemedel var ett resultat av ett systematiskt forskningsarbete. – Det var en vidare utveckling av en tidigare forskningsidé somtestades på ett helt nytt system. Till min förvåning, och glädje, varde första resultaten mycket lovande, säger Lennart Bergström.Katalysatorn är till hundra procent en oorganisk keram som har framställts i en patentsökt process.– Trots att den är en keram är den lätt att forma, eftersom den har bramekaniska egenskaper. Den kan både skäras och svarvas, något som oftaär svårt med keramer, säger Niklas Hedin.Lennart Bergström, Niklas Hedin och deras kollegor är verksamma vidBerzelii center Exselent vid Stockholms universitet, där forskningen ommikro- och porösa material kombineras med utvecklingen av specifikaapplikationer.Bildtext: Katalysatorn, som bara är av en sockerbits storlek, har en aktiv yta på cirka 1000 kvadratmeter.Text och foto Rainer Saxén