Aluminium som fossilfritt fartygsbränsle? Jo, det funkar faktiskt. Metallen har dessutom flera fördelar jämfört med andra alternativa bränslen som vätgas och ammoniak. Det visar en ny vetenskaplig artikel från Lunds universitet.

I jakten på framtidens fossilfria drivmedel för sjöfarten kan favoritkandidater som ammoniak och vätgas få konkurrens från ett oväntat håll. Aluminium, som inom sjöfarten mest är känt som en lättviktsmetall i fartygskonstruktioner och containrar, är faktiskt en potentiellt lämplig energibärare med kapacitet att vara en del av att förändra branschens klimatavtryck i grunden.

Bakom denna slutsats står Joakim Haraldsson, forskare vid Lunds universitet. I en artikel publicerad i Energy Conversion and Management lyfter han fram aluminiumets möjligheter, men säger samtidigt att idén inte kom ur hans egen tidigare forskning om aluminium.

– Jag blev kontaktad av en person från Ideon Science Park i Lund som hade hört talas om att man kunde använda aluminium som bränsle. Det var inget jag tänkt på tidigare och det var lite av en aha-upplevelse för mig också. Men efter att jag läst in mig på det så upptäckte jag att det finns en viss logik i det, säger han.

Aluminium kan användas på två sätt i en bränsleprocess. Antingen kan det, i till exempel pulver- eller smält form, oxideras med syre vilket frigör stora mängder värme. Eller så kan det oxideras med vatten, vilket bildar både värme och vätgas.

– Värmen kan användas för att driva en turbin som driver fartyget framåt medan vätgasen antingen kan förbrännas eller användas i bränsleceller.

– En fördel med vätgas är att den också kan användas för att producera el till andra system ombord, inte enbart för framdrift. På så sätt kan vätgas produceras direkt ombord utan behov av lagring, säger Joakim Haraldsson.

Detta innebär en tydlig fördel, eftersom aluminium har en betydligt högre energitäthet än vätgas. Dessutom anses det vara säkrare att lagra än både vätgas och ammoniak.

– En annan viktig fördel är att förbränningen av aluminium ger upphov till aluminiumoxid, som kan återanvändas för att producera nytt aluminium. Det skapar möjligheter för ett cirkulärt flöde med både ekonomiska och miljömässiga vinster jämfört med exempelvis e-bränslen.

Det finns förstås också några rejäla utmaningar med aluminium. För det första är tekniken inte utvecklad och hur ekonomiskt gångbart aluminium blir jämfört med andra bränslen vet man heller inte så mycket om.

– Aluminiumproduktionen idag har en ganska hög miljöpåverkan. Den måste bli grön för att bli ett hållbart alternativ. Infrastruktur för hantering i hamnar och annat måste också utvecklas.

Även om potentialen är stor tror Joakim Haraldsson att det kommer att dröja decennier innan aluminium kan användas som bränsle inom sjöfarten. Fram till dess krävs omfattande forskning.

– Just nu arbetar jag med två artiklar som bygger vidare på detta. I den ena undersöker jag om det finns specifika segment inom sjöfarten där aluminium lämpar sig bättre. En tydlig fördel är som sagt den höga energitätheten, vilket gör att det kan vara särskilt intressant för oceangående fartyg.
– I den andra artikeln genomför jag en livscykelanalys för att beräkna aluminiumets totala miljöpåverkan som bränsle. Jag kommer också att försöka göra jämförelser med andra bränslen, säger Joakim Haraldsson.

Till den vetenskapliga artikeln