Forskere finder lagerkapacitet i nye solceller
Forskere hos Aarhus Universitet har modtaget en samlet bevilling på 8 millioner kroner til at udvikle en metode til solopladning af flowbatterier.
2
Billeder
En lille elektrode lavet af simpelt glas og hæmatit (rust) er nøgleingredienserne i en ny form for solcelle, der ikke alene kan konvertere solens energi til elektricitet, men også lagre den. Foto: Anders Trærup
Af I de kommende år skal de forbedre teknologien og gøre den billigere og mere effektiv.
- I dag er lagring af solenergi forbundet med så store omkostninger, at det langt fra kan betale sig. Derfor er vi i fuld gang med at udvikle en ny teknologi, som kan soloplade flowbatterier. Flowbatterier er interessante, fordi de gør det muligt at gemme og konvertere energi fra bæredygtige kilder. Spørgsmålet er bare: Hvor effektivt kan man gøre det? Vi har kig på nogle specifikke fotoelektroder og væsker, der ser lovende ud, siger Anders Bentien, lektor, Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet.
Et flowbatteri virker grundlæggende på samme måde som en brændselscelle - blot med den forskel, at flowbatteriet gemmer elektriciteten i væsker og ikke i brint og ilt.
Solenergi på lager i to væsker
De solceller, vi kender, omdanner umiddelbart energien fra sollyset til strøm. Ulempen ved dette er, at solenergien helt naturligt varierer efter tidspunktet på dagen og vejrforholdene. Med andre ord, gælder det om, at bruge al energien, mens den er der - ellers går den til spilde.
Og det er netop spildproblematikken, forskerne forsøger at løse med den nye type solcelle, som kan oplade et flowbatteri direkte.
De bruger en teknologi baseret på fotoelektrokemiske principper til at gemme solenergien i to væsker. Efterfølgende kan disse væsker pumpes ind i et flowbatteri og omdannes til strøm.
Ifølge Anders Bentien er fordelen ved brugen af væsker i batterier, at det gør det muligt at gemme strøm meget effektivt.
- Flowbatteriet har en lang række fordele, der gør det uhyre interessent at bygge videre på den viden, vi allerede har om dets potentiale, siger han.
Desuden er teknologien til solopladning både relativ simpel og billig. Flowbatteriets fotoelektrode er fremstillet af almindeligt glas, og det solaktive materiale er blot et tyndt lag af hæmatit – også kaldet rust.
De første laboratorieforsøg har påvist, at princippet om direkte solopladning af flowbatteriet fungerer. Det er dog endnu for tidligt at sige noget om den effektivitet, forskerne kan opnå.
Det perfekte kemiske match
Det springende punkt i forhold til effektivitet - og dermed forskernes helt store udfordring - er at identificere en væske, som passer sammen med en specifik fotoelektrode for at optimere solopladningen af flowbatteriet.
Forskerne har en håndfuld forskellige fotoelektrodematerialer i kikkerten og endnu flere væsker, som ser interessante ud.
- Vi har vist, at det er muligt at soloplade flowbatterier direkte, og den store forskningsmæssige udfordring er derfor nu at identificere de optimale match mellem væsker og materialer til fotoelektroden. Vi vil gerne finde frem til en løsning, der giver den største effekt, det laveste energitab, og som samtidig er både billig at producere og miljøvenlig, siger Anders Bentien.
Indtil videre tyder det på, at en særlig blanding af vand, svovlsyre og organiske molekyler kan være svaret på denne udfordring.
I løbet af de næste fire år vil forskerne undersøge, hvordan man kan gøre teknologien til solopladning af flowbatteriet så effektivt som muligt i laboratoriet.
Baggrund
Projektet hedder Photo-electrochemical charging of redox couples for conversion and storage of solar energy.
Det gennemføres ved Institut for Ingeniørvidenskab i perioden frem til 2018 med en forskningsbevilling på 6,4 millioner dkr fra Det Frie Forskningsråd.
Forskergruppen har desuden fået tildelt en Marie Curie Fellowship bevilling på 1,6 millioner dkr til ansættelse af en post.doc.
Projektet hedder Photo-electrochemical charging of redox couples for conversion and storage of solar energy.
Det gennemføres ved Institut for Ingeniørvidenskab i perioden frem til 2018 med en forskningsbevilling på 6,4 millioner dkr fra Det Frie Forskningsråd.
Forskergruppen har desuden fået tildelt en Marie Curie Fellowship bevilling på 1,6 millioner dkr til ansættelse af en post.doc.
