Projektet pågick mellan maj 2022 och mars 2023.
BioBPP-projektet syftade till att utveckla biokompositmaterial och avancerade bearbetningstekniker för kostnadseffektiv tillverkning av förnybara bipolära plattor för bränslecellsteknik. Utgångpunkten var att verifiera genomförbarheten och lönsamheten av att använda biokol jämfört med den senaste state-of-the-art grafiten.
Deltagare
RISE Research Institutes of Sweden AB, EnviGas AB och SSAC Scandinavian Scalable Advanced Composites AB.
Budget
Projektets budget var 1 MSEK.
Därför var detta viktigt
Ett lyckat projekt skulle innebära ett avsevärt minskat beroende av importerade råvaror, såsom grafit, för utveckling och produktion av bipolära plattor och bränslecellssystem i Sverige och Europa. Det skulle också frigöra potentialen hos förnybara källor, öka konkurrenskraften för svensk bioindustri globalt samt bidra till FN:s mål för hållbar utveckling.
Förväntade resultat
De industriella partnerna i konsortiet hade tydliga produktionsmål, potentiella kunder och höll en uppdaterad marknadsöversikt. Förväntan var därför att MRL skulle öka. Förstudien skulle också medföra en mer specifik analys av hållbarhetspåverkan från framgångsrik användning av biokol.
Konkreta resultat
I hypotesfasen av projektet har genomförbarheten av att använda en typ av biokol som tillverkas och levereras av samarbetspartnern Envigas studerats för att bearbeta kompositmaterial för konstruktion av BPP. Det ursprungliga biokolet kunde enkelt malas ner till partiklar med storlek liknande fin kolsvärta, cirka 2 μm. Kompositmaterial med olika halter av malet biokol, från 50 vikt% till 80 vikt%, användandes samma harts som för de internt utvecklade state-of-the-art (SotA) kompositmaterialen med grafen, tillverkades till plattor genom kompressionsformning.
Resultaten visar att den flexurala styrkan hos de resulterande biokolkompositmaterialen kan vara nära målet som definierats av Department of Energy (DOE, USA) för BPP som används inom transporter år 2025. Dessutom verkar avformningsprestandan hos biokolkompositerna vara bättre än de internt utvecklade SotA grafenkompositerna. Dock har ledningsförmågan i planet ännu inte nått förväntningarna.
Fokus i steg 1 var att verifiera konceptet, vilket befinner sig på en låg teknologimognadsnivå (TRL). Resultaten är intressanta och lovande, men det var fortfarande för tidigt att publicera några resultat och/eller patentera något immateriellt skydd (IP). Projektet kommer behöva ytterligare FoU i kommande faser.
Nästa steg
I den första fasen av projektet har parterna endast undersökt en biokolprodukt samt malningsprocessen, vilket innebär partikelstorlek och partikelfördelning, liksom renhet och ytbildning med mera, vilken var inte optimerad. Projektet behöver även vara beredda på att biokol kanske inte kan ersätta grafit helt i BPP:er. Därför kommer projektet att fortsätta utveckla biokol i nästa steg och även utöka kolskällorna samt använda skogs- och/eller jordbruksbaserade biobaserade hartser för att ersätta den nuvarande ledande hartsen i kompositmaterial av grafen. Projeketet kommer också att genomföra mer karaktärisering av de förnybara kompositmaterialen och dessutom optimera processerna för tillverkning av de förnybara komposit-BPP:erna.
Projektet har beviljats medel i ett steg 2-projekt.
Läs om Förnybara bipolära plattor för hållbar bränslecellsteknologi (BioBPP 2) – steg 2.