Ett stort intresse för teknik och miljö styrde redan i tidig ålder Erik Kjeangs utbildningsval. Idag säger han att han aldrig har svårt att motivera sig för att gå till jobbet då det alltid känns som att man gör något för framtiden. Att det blev just bränsleceller beror ändå mest på den enterminskurs som gavs på energiteknikutbildningen på Umeå universitet.
- Bränsleceller är en stor utmaning för en forskare. Bränsleceller har moment av kemi, fysik, strömning och elektrisk kraft och för att arbeta med dem måste man kunna alla dessa discipliner bra, säger han.
Varför blev det Kanada?
- På Umeå universitet fanns det bara en bränslecellskurs och redan då jag gjorde mitt ex-jobb om bränsleceller insåg jag att det inte fanns så mycket forskning på området i Sverige. Däremot upptäckte jag Kanada och på Umeå Universitet fanns en forskare som hade ett samarbete med Kanadas näst största universitet. Jag åkte dit och arbetade med direktmetanol-bränsleceller.
Efter första Kanada-resan bar det av tillbaka till Umeå för att ta examen. Efter examen fanns det två intressanta arbetsalternativ för Erik Kjeang. Han blev dels erbjuden jobb på Volvos nya bränslecells-satsning Volvo Powercell. Dels blev han erbjuden en doktorandtjänst på University of Victoria i Kanada. Valet föll återigen på Kanada.
- Jag visste att Kanadas bränslecells-forskning var centraliserad till Vancouver och British Columbia och erbjudandet gällde ett spännande projekt där man skapade bränsleceller med biologiska katalysatorer och där man tog fram enzymer för att passa bränsleceller.
Inom projektet fanns biologer som klonade och utvecklade enzymer och elektrokemister som länkade enzymerna till elektroder.
- Jag kom in som ingenjör och systembyggare. Uppdraget var att designa systemet för den elektroniska uppkopplingen, berättar Erik Kjeang.
Erik Kjeang beskriver det hela som mikrofluidik, en metod där man bygger rörsystem i mikroskala i chipform som flytande system.
- Jag designar bränslecellsarkitekturer utan membran. Det är lite mer komplicerat då man ska få en bränslecell att fungera i de här systemet. En utmaning är undivka kortslutning av elektroderna.
De små bränsleceller som Erik Kjeang forskar kring har användingsområden inom till exempel bärbar elektronik och medicinska tillämpningar. Men fördelarna med mikroskalan, som ger både högre effekttätethet och energitäthet än till exempel vätgasbränsleceller, är att den skulle kunna skalas upp till större system. På lång sikt skulle systemet till och med kunna tillämpas i fordon.
Var står man inom bränslecellsutvecklingen idag?
- Problemet för bränsleceller är att det fortfarande är en förhållandevis dyr energikälla. Det är till exempel fortfarande dyrare med bränselcellsdrivna bussar än dieseldrivna bussar. Därför har de kommersiella aktörerna istället för fordonsmarknaden valt att utveckla bränsleceller för marknader där bränsleceller är det bästa ekonomiska alternativet - till exempel inom reservkraft, lager, truckar, bagagevagnar på flytplatser och liknande.
Varför är bränsleceller så mycket större i Kanada än i Sverige?
- Det finns mycket mer aktivitet i Kanada, och det beror på flera saker. Dels har Kanada en längre tradition genom det världsledande företaget Ballard. Dels får bränslecellsforskningen mer stöd och finansiering från staten. I Sverige finns inte alls samma historia av bränslecellsforskning. Här finns små aktiviteter och företag som hittat egna små nischer, men ingen riktig satsning.
Vad ska Sverige göra för att komma ikapp?
- Det kommer nog att bli svårt att konkurrera med de stora aktörerna. Det är en komplicerad teknik och de Kanadensiska företagen har miljontals fler testtimmar i labbet bakom sig.
Hur ser framtiden ut för bränslecellerna?
- De första fem till tio åren kommer utvecklingen att handla om att reducera kostnaden och det kommer att göras på flera sätt. Bland annat genom att öka effekttätheten, men också genom att hitta billigare material. Tillämpningarna kommer att vara specifika till en början, men allt eftersom priset sjunker kommer de att bli bredare. Framtidsutsikterna är enorma då det handlar om miljövänlig energi med hög effektivitet. Så fort bränslecellerna blir ekonomiskt gångbara är de ett givet val.
När kommer vi att få se bränslecellsdrivna bilar i stor skala?
- Det återstår att se, men både Daimler och Ford har aggressiva planer och båda företagen siktar på en gradvis kommersialisering under 2015 till 2020. Daimler verkar ha väldigt stora förhoppningar och än så länge finns det inga tecken på att de lägger ner satsningen, trots lågkonjunkturen. Tvärtom verkar det som de ökar sina satsningar. Det amerikanska energidepartementet stöder också bränslecellsforskningen för fordon i USA och de har sagt att det ska finnas bränslecellsdrivna bilar på marknaden år 2015.
- Bränsleceller är en stor utmaning för en forskare. Bränsleceller har moment av kemi, fysik, strömning och elektrisk kraft och för att arbeta med dem måste man kunna alla dessa discipliner bra, säger han.
Varför blev det Kanada?
- På Umeå universitet fanns det bara en bränslecellskurs och redan då jag gjorde mitt ex-jobb om bränsleceller insåg jag att det inte fanns så mycket forskning på området i Sverige. Däremot upptäckte jag Kanada och på Umeå Universitet fanns en forskare som hade ett samarbete med Kanadas näst största universitet. Jag åkte dit och arbetade med direktmetanol-bränsleceller.
Efter första Kanada-resan bar det av tillbaka till Umeå för att ta examen. Efter examen fanns det två intressanta arbetsalternativ för Erik Kjeang. Han blev dels erbjuden jobb på Volvos nya bränslecells-satsning Volvo Powercell. Dels blev han erbjuden en doktorandtjänst på University of Victoria i Kanada. Valet föll återigen på Kanada.
- Jag visste att Kanadas bränslecells-forskning var centraliserad till Vancouver och British Columbia och erbjudandet gällde ett spännande projekt där man skapade bränsleceller med biologiska katalysatorer och där man tog fram enzymer för att passa bränsleceller.
Inom projektet fanns biologer som klonade och utvecklade enzymer och elektrokemister som länkade enzymerna till elektroder.
- Jag kom in som ingenjör och systembyggare. Uppdraget var att designa systemet för den elektroniska uppkopplingen, berättar Erik Kjeang.
Erik Kjeang beskriver det hela som mikrofluidik, en metod där man bygger rörsystem i mikroskala i chipform som flytande system.
- Jag designar bränslecellsarkitekturer utan membran. Det är lite mer komplicerat då man ska få en bränslecell att fungera i de här systemet. En utmaning är undivka kortslutning av elektroderna.
De små bränsleceller som Erik Kjeang forskar kring har användingsområden inom till exempel bärbar elektronik och medicinska tillämpningar. Men fördelarna med mikroskalan, som ger både högre effekttätethet och energitäthet än till exempel vätgasbränsleceller, är att den skulle kunna skalas upp till större system. På lång sikt skulle systemet till och med kunna tillämpas i fordon.
Var står man inom bränslecellsutvecklingen idag?
- Problemet för bränsleceller är att det fortfarande är en förhållandevis dyr energikälla. Det är till exempel fortfarande dyrare med bränselcellsdrivna bussar än dieseldrivna bussar. Därför har de kommersiella aktörerna istället för fordonsmarknaden valt att utveckla bränsleceller för marknader där bränsleceller är det bästa ekonomiska alternativet - till exempel inom reservkraft, lager, truckar, bagagevagnar på flytplatser och liknande.
Varför är bränsleceller så mycket större i Kanada än i Sverige?
- Det finns mycket mer aktivitet i Kanada, och det beror på flera saker. Dels har Kanada en längre tradition genom det världsledande företaget Ballard. Dels får bränslecellsforskningen mer stöd och finansiering från staten. I Sverige finns inte alls samma historia av bränslecellsforskning. Här finns små aktiviteter och företag som hittat egna små nischer, men ingen riktig satsning.
Vad ska Sverige göra för att komma ikapp?
- Det kommer nog att bli svårt att konkurrera med de stora aktörerna. Det är en komplicerad teknik och de Kanadensiska företagen har miljontals fler testtimmar i labbet bakom sig.
Hur ser framtiden ut för bränslecellerna?
- De första fem till tio åren kommer utvecklingen att handla om att reducera kostnaden och det kommer att göras på flera sätt. Bland annat genom att öka effekttätheten, men också genom att hitta billigare material. Tillämpningarna kommer att vara specifika till en början, men allt eftersom priset sjunker kommer de att bli bredare. Framtidsutsikterna är enorma då det handlar om miljövänlig energi med hög effektivitet. Så fort bränslecellerna blir ekonomiskt gångbara är de ett givet val.
När kommer vi att få se bränslecellsdrivna bilar i stor skala?
- Det återstår att se, men både Daimler och Ford har aggressiva planer och båda företagen siktar på en gradvis kommersialisering under 2015 till 2020. Daimler verkar ha väldigt stora förhoppningar och än så länge finns det inga tecken på att de lägger ner satsningen, trots lågkonjunkturen. Tvärtom verkar det som de ökar sina satsningar. Det amerikanska energidepartementet stöder också bränslecellsforskningen för fordon i USA och de har sagt att det ska finnas bränslecellsdrivna bilar på marknaden år 2015.
