Björn Wickman
Björn Wickman, docent vid institutionen för fysik, ingår i forskargruppen som får pris av Royal Society of Chemistry för sin forskning om väteperoxidtillverkning. Foto: Anna-Lena Lundqvist​​
​​

Chalmersfysiker får pris av Royal Society of Chemistry

​Forskning som ledde till ett genombrott för väteperoxidtillverkning – det uppmärksammar nu Royal Society of Chemistry med det nyinstiftade Horizon-priset. Björn Wickman, docent vid institutionen för fysik, ingick i forskargruppen som gjorde upptäckten.
​​Väteperoxid är en kemikalie med kort hållbarhet som används bland annat som blekmedel inom industrin, men också för desinficering och rening av vatten. Tillverkningen är ofta storskalig och energikrävande. Därtill krävs ofta transporter av ämnet från stora fabriker. 

För åtta år sedan gjorde en forskargrupp på Danmarks tekniske universitet en upptäckt i hur man skulle kunna tillverka väteperoxid lokalt och i mindre skala. Det uppmärksammar nu brittiska Royal Society of Chemistry med att utse forskargruppen till vinnare av det nya priset Environment, Sustainability and Energy Division Horizon Prize: John Jeyes Award, vars syfte är att uppmärksamma forskning som bidrar till en bättre värld.

Björn Wickman del i forskargruppen

I forskargruppen ingick Chalmersforskaren Björn Wickman, som då gjorde sin postdoktorstjänst på Danmarks tekniske universitet via ett Formas-anslag. Att upptäckten som nu prisas ens gjordes var dock lite av en tillfällighet, berättar han:

– Jag jobbade i ett projekt som handlade om att reducera koldioxid men experimenten fungerade inte som det var tänkt. Samtidigt, i en annan grupp, pågick forskning om väteperoxid med beräkningar för hur man skulle kunna tillverka väteperoxid småskaligt och lokalt. Vi började prata och tanken dök upp att vår idé kanske kunde fungera för dem. Och det visade sig funka jättebra!

Kunde uppnå nära hundra procent utbyte av väteperoxid

Syrgas kan reduceras med hjälp av elektrokemi på en katalysatoryta av till exempel platina eller palladium, så att man får väteperoxid. Problemet är att väteperoxid då snabbt fortsätter att reduceras och bildar vatten. För att det sista steget ska ske krävs dock att det finns minst två atomer av det aktiva katalysatormaterialet bredvid varandra. 

Idén som forskarna fick var att tillverka en yta där det inte finns några atomer av katalysatormaterialet som sitter bredvid varandra. Detta gjordes med hjälp av en legering där atomerna sitter ordnade och utan att de aktiva atomerna gränsar till varandra. Processen kunde då uppnå nära hundra procent utbyte av väteperoxid. 
Forskningsresultaten visade hur man kan tillverka väteperoxid i mindre volymer och ligger till grund för en artikel som publicerades i Nature Materials, 2013. 

Småskalig tillverkning är idag verklighet

Sedan dess har artikeln citerats över 400 gånger, lagt grund till vidare forskning i ämnet och lett till att småskalig väteperoxidtillverkning idag är verklighet. Projektet resulterade i företaget HPNow vars anordning, ett elektrolysrör, gör det möjligt att producera väteperoxid på plats med hjälp av enbart vatten, el och luft. Deras anläggningar behandlar idag vatten på både sjukhus och inom jordbruk i över 15 länder.

Det är detta som Royal Society of Chemistry nu uppmärksammar med Horizon-priset inom kategorin miljö, hållbarhet och energi.

– Nu ser man att forskningen haft betydelse. Jag känner mig hedrad och tycker att det är väldigt roligt att Royal Society of Chemistry uppmärksammar vårt arbete och anser att det vi har gjort är viktigt, säger Björn Wickman. 

Om Horizon-priset

Brittiska Royal Society of Chemistry har som mål att främja kemivetenskapen. Deras Horizon-priser – som är nya för 2021 – lyfter fram spännande, samtida vetenskaper inom kemi som ligger i framkant inom forskning och innovation. Horizon-priserna ges till grupper eller samarbeten som öppnar nya riktningar och möjligheter inom sitt område genom banbrytande vetenskaplig utveckling.

Environment, Sustainability & Energy Division Horizon Prize: John Jeyes Award ges till forskargruppen som består av följande forskare från Chalmers tekniska högskola, Imperial College London, Köpenhamns universitet, Danmarks tekniske universitet, University of Calgary och BASE Life Science: 

Debasish Chakraborty, Ib Chorkendorff (Chalmers jubileumsprofessor 2012), Davide Deiana, Maria Escudero-Escribano, Rasmus Frydendal, Ziv Gottesfeld, Thomas W. Hansen, Mohammadreza Karamad, Paolo Malacrida, Jan Rossmeisl, Samira Siarhostami, Ifan E.L. Stephens, Arnau Verdaguer-Casedevall och Björn Wickman.
 
För mer information, kontakta:
Björn Wickman, docent, institutionen för fysik, Chalmers, 031-772 51 79, bjorn.wickman@chalmers.se

Läs mer:

För mer information om utmärkelsen, gå till Royal Society of Chemistrys sida om priset​

Artikeln Enabling direct H2O2 production through rational electrocatalyst design har publicerats i Nature Materials. ​

Sidansvarig Publicerad: fr 11 jun 2021.