28-årig dansk forsker bag stort gennembrud inden for produktion af grøn brint

Grøn brint lavet af vedvarende energi fra sol og vind spås en stor rolle i fremtidens energisystem. Det grønne brændstof kan bruges til lastbiler og anden tung transport og det kan være en måde at opbevare energien fra vedvarende kilder, når solen ikke skinner og vinden ikke blæser. Men hvor stor en rolle den lovende energikilde kommer til at spille afhænger i høj grad af prisen. Den grønne brint er nemlig i dag cirka tre gange dyrere at producere end de fossile brændsler. Brintproduktionsomkostninger afgøres primært af prisen på strøm samt investeringsomkostninger og virkningsgrad for de elektrolyseanlæg, der omdanner den grønne strøm til brint. Forskere verden over har derfor gennem årtier brudt deres hoved med, hvordan elektrolyseprocessen kan optimeres. Nu har en ung dansk forsker i elektrolyseteknologi gjort en opfindelse med potentiale til et globalt gennembrud: Anne Lyck Smitshuysen har opfundet en løsning, der vil reducere udgifterne til produktionen af grøn brint med cirka 15 procent. Det sker ved at øge størrelsen på elektrolysecellerne, som ved hjælp af elektricitet spalter vandmolekyler til brint og ilt.

”Jeg har gennem min forskning påvist, at man kan øge størrelsen på cellerne fra de nuværende 150 cm2 til 1000 cm2 uden at de går i stykker under fabrikationen. Det svarer til, at vi opskalerer de kvadratiske celler fra en størrelse svarende til en skive toastbrød til en computerskærm,” fortæller Anne Lyck Smitshuysen, der gennemfører sin erhvervsPhD i et samarbejde mellem Power-to-X startup-virksomheden DynElectro og DTU med støtte fra Innovationsfonden. De markant større celler betyder, at udgifterne til materialer på et elektrolyseanlæg, primært det omkostningskrævende stål, som udgør størstedelen af materialerne, kan halveres. Derved kan prisen på celle- og stakproduktionen reduceres med op til 50 procent i forhold til i dag, og derved vil produktionsprisen på grøn brint falde med cirka 15 procent.

Internationalt gennembrud inden for Power-to-X

For sin banebrydende forskning modtager hun Flemming Bligaard Prisen 2021 på 500.000 kroner. Prisen uddeles af Rambøll Fonden til en fremragende forsker i den tidlige karriere, hvis arbejde udgør et ekstraordinært bidrag til den bæredygtige udvikling. Rambøll Fonden er en erhvervsdrivende fond, der ejer Rambøll.

”Anne Lyck Smitshuysens opfindelse er et teknologisk gennembrud inden for Power-to-X-forskningen, der vil få stor betydning for produktionen af grøn brint i fremtiden. Vi ønsker med Flemming Bligaard prisen at bidrage til at accelerere hendes forskning, som vil få så afgørende betydning ikke kun for Danmark men resten af verdens vej mod et mere CO2-frit samfund,” siger Robert Arpe, formand for Rambøll Fonden. ”Anne Lyck Smitshuysen er samtidig et forbillede og en stor inspirationskilde for andre unge til at søge vejen inden for det ingeniørfaglige og naturvidenskabelige felt,” siger han.

Hendes forskningsresultater er et internationalt gennembrud på den globale Power-to-X scene, og løser en problematik, som forskere verden over har forsøgt at opklare gennem årtier. Elektrolysecellerne har det nemlig med at krølle op og blive ubrugelige, når de opvarmes til 1300 grader celcius i fabrikationen – noget som har umuliggjort, at de øges i størrelse.

”Jeg fandt ud af, at ved først at forme cellerne i en 3D printet form, som passer til det svind, der sker under den efterfølgende opvarmning, kan man øge størrelsen med over 500 procent, uden at de krøller og bliver ubrugelige,” fortæller Anne Lyck Smitshuysen.

Flemming Bligaard prisen på en halv million kroner fra Rambøll Fonden skal Anne Lyck Smitshuysen bruge til at købe udstyr til at fremstille celler og overvåge, hvordan de opfører sig under fabrikationen.

Teknologisk månelanding kan gøre brint konkurrencedygtig længe før målet

Ifølge EU-Kommissionen vurderes ren brint at kunne dække 24 procent af verdens energibehov inden 2050. Prisen på elektrolysebaseret brint ligger i dag på knap 4 USD/kg. Skal brinten konkurrere med de fossile brændsler og skal Danmark blive relevant som eksportland af det grønne brændstof, så skal prisen som minimum halveres til 2 USD/kg, ifølge Dansk Energi, med en forventning om, at dette kan nås i 2030.

”Markedspotentialet i brintproduktion er enormt, og hvis vi i Danmark er de første til at lave teknologier til at fremstille brint til konkurrencedygtige priser, åbner det op for enorme eksportmarkeder,” siger Søren Højgaard Jensen, administrerende direktør i DynElectro, hvor Anne Lyck Smitshuysen er ansat og som i dag tæller fem ingeniører og forskere, der arbejder med elektrolyseteknologi.

”Annes opfindelse er en teknologisk månelanding inden for Power-to-X, som vi har patent på i Europa, USA og flere asiatiske lande, og som vil bidrage signifikant til den grønne omstilling globalt, når den kommer på markedet om to-tre år. Når teknologien opskaleres vil prisen på grøn brint komme langt under 2 USD/kg. og endda længe før 2030. Teknologien alene vil være årsag til, at grøn brint vil kunne dække 24 procent af verdens energibehov allerede omkring 2035 – altså omkring 15 år før EU-Kommissionen i dag vurderer det muligt,” siger Søren Højgaard Jensen. Han forventer, at DynElectro inden for de næste 10 år vil være omkring 300 ansatte, der arbejder med celle og stakfremstilling baseret på Anne Lyck Smitshuysens metode.

Om Flemming Bligaard prisen

Prisen uddeles af Rambøll Fonden, som er en Danmarks største erhvervsdrivende fonde. Fonden ejer aktiemajoriteten i Rambøll Gruppen A/S med ca. 97,5 % af virksomhedens aktier. Prisen er til ære for Rambølls tidligere CEO og tidligere formand for Rambøll Fonden, Flemming Bligaard, og hans bedrifter i sine 44 år hos Rambøll. Prisen bliver uddelt til en fremragende forsker i den tidlige karriere, hvis arbejde udgør et ekstraordinært bidrag til bæredygtig udvikling. I år med fokus på elektrolyseteknologi og fremstilling af grøn brint. Prisen er på en halv million kroner.

Om Anne Lyck Smitshuysens forskning