Ett av de store bruksområdene for edelmetaller er i katalysatorer.
Problemet er at metallene er en råvare som nesten ikke finnes naturlig tilgjengelig i Europa. Metallfrie katalysatorer kan dermed gjøre Europa mindre avhengig av å importere disse metallene.
For å finne ut av mulighetene som ligger på området, har EU satt i gang forskningsprosjektet «Freecats».
Har miljøfordeler
Professor Magnus Rønning ved Institutt for kjemisk prosessteknologi på NTNU leder prosjektet.
Han sier metallfrie katalysatorer kan ha en stor miljøfordel.
– Katalysatorer bidrar ofte til flere parallelle kjemiske reaksjoner som kan være konkurrerende. De metallfrie katalysatorene har en høyere selektivitet, det vi si at de er mer pålitelige med hensyn til å utføre de reaksjonene vi ønsker. Da er også sjansen mindre for at vi får reaksjoner som gir uønskede avfallsprodukter som er miljøskadelige, sier han.
Tre områder
Forskningsprosjektet ser på tre bruksområder hvor karbonmaterialer kan erstatte edelmetaller: I brenselcelleteknologi, i produksjon av olefiner og i vannrensing.
Katalysatorene i brenselceller brukes for å sette i gang prosessen hvor energi fra et drivstoff omdannes til elektrisitet i kontakt med oksygen. Energiproduksjon med brenselceller gir lave klimagassutslipp, men er kostbart på grunn av dyre materialer.
I produksjon av polyolefinmaterialer brukes katalysatorer for å omdanne propan og etan til olefiner, et stoff det er økende etterspørsel etter globalt. De platinabaserte katalysatorene som brukes i dagens industri er ikke bærekraftige på grunn av lav selektivitet, kort levetid, høy pris og fordi de er miljøskadelige.
Når det gjelder avløpsvann fra industri og jordbruk, kan katalysatorer brukes til å fjerne bakterier, løsemidler, kjemikalier eller kunstgjødsel. Metallfrie katalysatorer kan gjøre vannrensingsprosessen rimeligere og på en like god måte som metallbaserte katalysatorer, forteller Rønning.
Optimist
Rønning sier også han har stor tro på prosjektet.
– Katalysegruppa ved NTNU har allerede mange års erfaring med bruk av platinabaserte katalysatorer i disse prosessene. I tillegg har vi en stor forskningsaktivitet på produksjon og funksjonalisering av karbonnanomaterialer. Vi har satt sammen et team som består av den fremste ekspertisen i Europa på denne type teknologi, sier han.
Les også:
Supermateriale kan revolusjonere elektronikken
Norsk membran setter verdensrekord
