Målet med dette kursus er at give den studerende et indblik i hvordan brint kan bruges som energibærer. Gennem foredrag, gruppeopgaver og eksperimentelle øvelser gives et indblik i de forskellige dele af brints livscyklus:
1) Materialer til elektrolyse og fotokatalytisk produktion af brint
2) Lagring af brint i faste stoffer
3) Konvertering af brint til energi vha. en brændselscelle
Efter kurset bør de studerende være i stand til at identificere hvilke fundamentale materialeegenskaber der begrænser praktisk og kommerciel brug af brint som energibærer. De studerende vil også opnå en forståelse af de underliggende fysiske processer og materialebegrænsninger.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive miljømæssige fordele og ulemper ved brint som energibærer
Redegøre for de største tekniske udfordringer ved kommerciel brug af brint som energibærer
Beskrive principperne bag elektrolytisk brintproduktion
Forklare hvilken role halvlederbåndgabet spiller i fotokatalytisk brintproduktion
Beregne dannelsesvarme og entropi for et metalhydrid ud fra sammenhængen mellem ligevægtstryk og temperatur
Karakterisere en krystalstruktur vha. røntgendiffraktion
Beregne virkningsgraden af en brændselscelle
Forklare forskelle og ligheder mellem SOFC og PEM brændselsceller
Kursusindhold:
Muligheder og tekniske udfordringer ved brug af brint som energibærer. Nuværende og fremtidige energiressourcer. Energieffektivitet. Brintlagringsmaterialer. Fasediagrammer. Absorptions-/desorptionskinetik. Principperne bag en brændselscelle. SOFC-brændselscellen (Solid Oxide Fuel Cell). Røntgendiffraktion (XRD). Halvlederelektrokemi/fotoelektrokemi. Konvertering af sollys til energi, foton til elektroneffektivitet. Solens spektrum. Kurset dækker tre temaer (beskrevet under overordnede kursusmål ovenfor) der hver især består af to dage med forelæsninger og gruppeopgaver, to dage med eksperimenter og en dag til rapportskrivning.
Bemærkninger:
To øvelser foregår på Risø DTU (Roskilde), og en øvelse foregår på DTU i Lyngby. Prioritet gives til studerende på linen for brint og brændselsceller indenfor kandidatuddanelsen i bæredyig energi.
