Följ oss

Nyheter

Ett atomlager guld – forskare på Linköpings universitet skapar guldén

Publicerat

den

Lars Hultman och Shun Kashiwaya gör guldén

För första gången har forskare lyckats skapa ark av guld som endast är ett atomlager tjockt. Materialet har fått namnet guldén. Enligt forskarna från Linköpings universitet får guldet nya egenskaper som kan göra det lämpligt för bland annat koldioxidomvandling, väteproduktion och framställning av värdefulla kemikalier. Resultaten är publicerade i tidskriften Nature Synthesis.

Forskare har länge försökt göra ark av guld som är ett atomlager tjockt men misslyckats på grund av metallens vilja att klumpa ihop sig. Men nu har forskare från Linköpings universitet lyckats tack vare ett hundraårigt recept använt av japanska smeder.

– Om man gör ett material extremt tunt händer något extraordinärt – som med grafen. Samma sak händer med guld. I vanliga fall är guld som bekant en metall, men blir den ett atomlager tjock kan guldet bli en halvledare i stället, säger Shun Kashiwaya, forskare vid avdelningen för materialdesign vid Linköpings universitet.

Forskare vid Linköpings universitet har skapat guldén.
Forskare vid Linköpings universitet har skapat guldén. Fotograf: Olov Planthaber

För att skapa guldén utgick Linköpingsforskarna från ett tredimensionellt grundmaterial där guldet ligger inbäddat mellan lager av titan och kol. Men vägen till guldén har inte varit spikrak. Enlig Lars Hultman, professor i tunnfilmsfysik vid Linköpings universitet, beror en del av framsteget på ett lyckokast. 

– Vi hade skapat grundmaterialet med helt andra tillämpningar i åtanke. Vi började med elektriskt ledande keramik som kallas titankiselkarbid, där kisel ligger i tunna lager. Då var tanken att belägga keramiken med guld för att skapa en kontakt. Men när vi utsatte materialet för hög temperatur blev kisellagret ersatt av guld inuti grundmaterialet, säger Lars Hultman.

Fenomenet kallas interkalation och det forskarna då hade upptäckt var titanguldkarbid. Under flera år har forskarna haft titanguldkarbid utan att veta hur guldet ska kunna ”vaskas fram”. 

Som av en händelse hittade Lars Hultman en metod som använts inom japansk smideskonst i över hundra år. Det kallas Murakamis reagent som etsar bort kolrester och ändrar färgen på stål vid till exempel knivtillverkning. Men det gick inte att använda exakt samma recept som de smederna gjorde. Shun Kashawaya fick testa sig fram:

– Jag prövade olika koncentrationer av Murakamireagensen och olika tidsspann för etsningen. En dag, en vecka, en månad, flera månader. Det vi märkte var att ju lägre koncentrationen var och ju längre tid etsningen pågick desto bättre. Men det räckte ändå inte, säger han.

Etsningen måste också utföras i mörker då cyanid utvecklas i reaktionen när den träffas av ljus och det löser upp guldet. Sista steget var alltså att få guldarken stabila. För att de frilagda tvådimensionella arken inte ska krulla ihop sig tillsattes ett ytaktivt ämne. I detta fall en lång molekyl som separerar och stabiliserar arken, en så kallad tensid.

– Arken med guldén finns i en lösning, lite som cornflakes i mjölk. Med hjälp av en typ av ”håv” kan vi samla upp guldet och undersöka i elektronmikroskop för att bekräfta att vi lyckats. Vilket vi har, säger Shun Kashawaya.

De nya egenskaperna hos guldén beror på att guldet får två fria bindningar när det ligger i två dimensioner. Tack vare det kan framtida tillämpningar innefatta koldixidomvandling,  framställning av värdefulla kemikalier, katalys för att producera vätgas, vattenrening, kommunikation och mycket mer. Dessutom kan mängden guld som används i tillämpningar idag minskas rejält.

Nästa steg för LiU-forskarna är att undersöka om det går att göra likadant med andra ädelmetaller och identifiera fler framtida tillämpningar.

Nyheter

Meta vill vara med och bygga 1-4 GW kärnkraft, begär in förslag från kärnkraftsutvecklare

Publicerat

den

Kärnkraftsreaktor vid Vogtle

Meta, som bland annat driver Facebook och Instagram, har idag skickat ut en öppen förfrågan till kvalificerade kärnkraftsutvecklare. Meta vill vara med och bygga 1-4 GW ny kärnkraft till tidigt 2030-tal. Detta för att möta behovet från AI och leva upp till hållbarhetsmål.

”Att stödja utvecklingen av ren energi måste fortsätta att vara en prioritet när elnäten expanderar för att tillgodose växande energibehov. På Meta tror vi att kärnenergi kommer att spela en central roll i övergången till ett renare, mer tillförlitligt och diversifierat elnät. Det är därför vi idag meddelade att vi kommer att släppa en begäran om förslag (RFP) för att identifiera kärnkraftsutvecklare som hjälper oss att uppfylla våra AI- och hållbarhetsmål.”

Meta skriver att deras mål är att addera 1-4 GW ny kärnkraftskapacitet i USA som ska levereras med i början av 2030-talet. Företaget vill identifiera utvecklare som kan bidra till att påskynda tillgängligheten av nya kärnkraftsgeneratorer och skapa tillräcklig skala för att uppnå väsentliga kostnadsminskningar genom att använda flera enheter, både för att tillgodose Metas framtida energibehov och för att främja en bredare minskning av koldioxidutsläppen i branschen. Företaget tror att samarbete med partners i slutändan kommer göra det möjligt att designa, konstruera, finansiera, bygga och driva dessa kraftverk, samt att säkerställa det långsiktiga tänkande som krävs för att påskynda kärntekniken.

Det högre kapitalbehovet gör att Meta engagerar sig tidigare i processen

Meta kostaterar att jämfört med till exempel sol- och vindenergi är kärnkraftsprojekt mer kapitalintensiva, tar längre tid att utveckla, omfattas av fler myndighetskrav och har en längre förväntad livslängd. Meta skriver att det innebär att de måste engagera sig tidigare i kärnkraftverkens utvecklingscykel och ta hänsyn till kärnkraftens förutsättningar när man skriver avtalen.

Det vill säga, Meta behöver stora mängder stabil elektricitet och man vill att den ska produceras fossilfritt. I stället för att vänta på något energibolag helt självmant bygger nya kärnkraftverk som Meta sedan kan köpa elektricitet från så vill Meta tar en aktiv roll i att förverkliga byggnationer. Är det något som Meta inte har brist på så är det kapital.

Fortsätt läsa

Nyheter

Stabilt inför vintern på osäker elmarknad

Publicerat

den

Hösten har präglats av emellanåt kraftig blåst, regn och snö vilket har gett mycket vindkraft och välfyllda vattenmagasin i både Sverige och Norge. Detta ger goda förutsättningar inför vintern. Den första vintermånaden inleds nu med fortsatt svängiga elpriser och stora prisskillnader mellan elområdena.

Jonas Stenbeck, privatkundschef Vattenfall Försäljning
Jonas Stenbeck, privatkundschef Vattenfall Försäljning

December inleds med temperaturer något över det normala, välfyllda vattenmagasin och mycket vindkraft vilka påverkar elpriset nedåt.

–  I vårt avlånga land finns det stora elprisskillnader, inte bara från timme till timme utan även mellan de fyra elområdena. Även lägre förbrukning under helgerna och högre förbrukning vardagar påverkar elpriset. Det som dock påverkar mest är det oförutsägbara och skiftande vädret som i sin tur skapar såväl elpristoppar som rekordlåga elpriser, säger Jonas Stenbeck, privatkundschef Vattenfall Försäljning.

Den nordiska kärnkraften går på 87 procent av total kapacitet. Det har blåst ordentligt vilket har gett mycket vindkraft. Den hydrologiska balansen, måttet för att uppskatta hur mycket energi som finns lagrat i form av snö, vattenmagasin och grundvatten, fortsätter att öka. Den planerade isläggningen i Lule älv, som görs varje år för att skapa stabila produktionsförutsättningar för resten av vintern, genomförs runt månadsskiftet och leder till kortare tids produktionsneddragning. Begränsningen väntas ha en mindre påverkan på elpriserna mycket tack vare vindkraften. Isläggning för vattenkraft i övriga vattendrag fortsätter under december.

Det råder dock stor osäkerhet på den europeiska elmarknaden. Priset på gas har börjat stiga vilket märks inte minst på de tyska elpriserna som även påverkar södra Sverige och Danmark.

Det kan svänga fort. I dag ser det bra ut men om vädret slår om till kraftig kyla, samtidigt som tillgången på gas minskar kraftigt, kan det ställa till det även på den nordiska elmarknaden.

 November 2024 (medelspotpris)  November 2023 (medelspotpris)  
Elområde 1, Norra Sverige     24,96 öre/kWh 60,90 öre/kWh 
Elområde 2, Norra Mellansverige     18,09 öre/kWh 60,90 öre/kWh 
Elområde 3, Södra Mellansverige     66,95 öre/kWh 82,13 öre/kWh 
Elområde 4, Södra Sverige     84,65 öre/kWh 84,72 öre/kWh 
Spotpriset på Nord Pool Spot omfattar inte kostnad för elcertifikat, påslag, energiskatt, moms och elnätskostnader. 
Fortsätt läsa

Nyheter

Kina gör stor satsning på billig kol i Xinjiang

Publicerat

den

Kol

Kina gör en stor satsning på kol i den västra regionen Xinjiang rapporterar Bloomberg. Xinjiang växer fram som Kinas fjärde hubb för kolproduktion i landet. Produktionskostnaden är väldigt låg, den ligger på omkring 100 yuan per ton, att jämföra med det nationella genomsnittet på 370 yuan. Produktionen förväntas nå över en halv miljard ton i år.

Tidigare har den geografiska platsen varit ett problem eftersom den ligger tusentals kilometer från Kinas megastäder på östkusten. Men i stället för att flytta råvaran eller elektriciteten till östkusten så har Kina flyttat industriproduktion till den billiga energin. Den energislukande produktionen av polykisel för solceller och aluminium drar nytta av tillgången på billig kolkraft och och solenergi.

Kinas kolhubbar Shanxi och Inre Mongoliet producerar vardera över 1 miljard ton kol per år och Shaanxi har växt till över 700 miljoner ton.

Fortsätt läsa

Centaur

Guldcentralen

Fokus

Annons

Gratis uppdateringar om råvarumarknaden

*

Populära