23948sdkhjf

Ny metode for å lagre sol og vind

| Av Steinar Brandslet, Gemini | Tips redaksjonen om en historie

Fornybar energi kan være vel og bra, men ofte trenger vi energien til andre tider enn når det blåser eller sola dukker frem. Energien må derfor lagres. En ny løsning er på vei.

Les også: Ny NHO-rapport: Klimaforpliktelser gir Norge konkurransekraft

Vindkraft og solenergi vokser. Men det er jo ikke sikkert at det blåser eller at sola skinner akkurat når vi trenger energien mest. Når du kommer hjem om kvelden og vil lage middag og lade elbilen, kan det være både mørkt og vindstille.

Derfor må vi kunne lagre denne energien til senere.

– Vi er på jakt etter energilagringssystemer som er mer effektive enn andre, oppsummerer professor Merete Tangstad ved Institutt for materialteknologi ved NTNU.

Det du trenger er en egnet beholder med et stoff som kan varmes opp og kjøles ned uten at du mister for mye av energien underveis. Nå er NTNUs folk på sporet av nettopp det.

Les også: Havvind kan redde norske arbeidsplasser

– Vi eksperimenterer med å varme opp silisium eller blandinger med silisium, sier professoren.

Silisium er det nest vanligste grunnstoffet i jordskorpen, etter oksygen. Det er billig og lett å få tak i. Miljøet ved NTNU har allerede jobbet med silisium i 30-40 år, blant annet for å lage materialer til solcellepaneler. Dette har de ofte gjort i samarbeid med industrien.

I Norge er vi heldige og kan regulere bruken av fornybar energi ved hjelp av vannkraft. Når vi har god tilgang på annen fornybar energi, trenger vi ikke tappe bassengene. Men de færreste land kan gjøre den slags. De må ha en slags batterier.

– Flere forskjellige faseforandringsmaterialer er i bruk, sier professoren.

Les også: Alt du trenger å vite om CO2-fangst og -lagring

Dette er materialer som først kan holde på energien, og deretter kunne gi den fra seg når det trengs. Det gjør de ved å endre fase fra flytende til fast form og tilbake igjen.

Salter er vanlige å bruke, men de er ikke særlig effektive, blant annet fordi de ikke kan varmes opp til mer enn rundt 600 grader. Det er lite i forhold til de 1400 gradene som trengs for å smelte silisium.

En helt annen variant av lagring er ved hjelp av litiumbatterier, som rett nok er mer effektive, men det er ikke nok.

– Det finnes ikke nok litium til at vi kan lagre all energien slik, sier professor Tangstad.

Les også: Får 200 millioner til å forske på autonome fartøy

Derfor trengs flere metoder, og gjerne en kombinasjon av ulike fremgangsmåter. Ved NTNU er faseforandringsmaterialet altså en silisiumblanding, en såkalt legering.

Silisiumlegeringen varmes opp til flytende form. Dette krever energi, men den flytende massen holder på energien. Når silisiumblandingen størkner, gir den fra seg energi. Om dette skjer i en godt nok isolert beholder, kan du få tilbake det aller meste av energien som du bruker for å smelte silisiumblandingen. Du får igjen energi både fra lyset fra det smeltede materialet og fra varmen som avgis, altså både fotoner og elektroner.

Her er det så klart mye å ta tak i. Jobben ved NTNU er todelt.

– Vi må finne en stabil legering. Samtidig må vi finne en beholder som tåler 1400 grader, som er smeltepunktet for silisiumet, sier Tangstad.

Les også: Havbruksansatte bekymret for HMS

Alle materialer smelter og degenereres over tid, og påkjenningene på beholderen vil være store. Beholderen de har funnet frem til er blant annet laget av karbon, som er svært stabilt så lenge det ikke kommer oksygen til.

Silisium byr på et ekstra problem for den som vil bruke det til å lagre energi. Det er ett av få materialer som utvider seg når det går over i fast form, akkurat som vann gjør når det blir til is. Dette betyr at du kan få store endringer i volumet, og det vil du slett ikke ha i en lukket beholder som ikke må sprekke.

– Vi blander bor og jern inn i silisiumet, sier professor Tangstad.

Da unngår du de store endringene i volumet og ekstra belastninger på beholderen. Samtidig er blandingen omtrent like effektiv til å lagre energi som rent silisium er.

– Materialet i beholderen må gå direkte fra fast til flytende form, sier professor Tangstad.

Du kan ikke ha det sånn at du får en blanding av flytende stoff med noen faste klumper i. Det er ikke effektivt når du vil utløse energien raskt. Men blandingen av silisium, jern og bor oppfører seg som den skal.

Lagringsmetoden er tenkt brukt i både stor og liten skala, fra sentrale kraftverk til små lagringsenheter som folk flest kan ha stående.

Nå vil vel enkelte være skeptiske til å ha en beholder som holder minst 1400 grader i huset, men Tangstad mener ikke dette er et større problem. Det går an å lage sikre løsninger, for eksempel ved å pakke den inn i sand.

– Da er det ikke noe problem om den skulle sprekke, sier professor Tangstad.

Du vil kanskje ikke ha beholderen på et tregulv, men du kan kanskje ha den i kjelleren eller garasjen.

Nylig presenterte folk fra MiT også sine resultater, der de tok i bruk smeltet silisium for å lagre energien. Det ligner metoden NTNU-folkene undersøker. Men ved NTNU mener de at de er på sporet av en mer effektiv variant.

Flere undersøker muligheten for å bruke silisium eller silisiumlegeringer. Også Air Force Laboratory og australiere er inne på det samme.

Arbeidet ved NTNU er del av et EU-prosjekt sammen med forskningsinstitusjoner i Spania, Hellas, Italia og Tyskland. Det er et såkalt FET Open prosjekt. Disse støtter nye teknologier som er helt i startfasen, men bare i tre år. Det er ikke lang tid i denne sammenhengen, så foreløpig er metoden utprøvd i liten skala. Men resultatene er altså lovende.

Kilder:

Polkowski, Wojciech, Sobczak, Natalia, Polkowska, Adelajda, Bruzda, Grzegorz, Kudyba, Artur, & Giuranno, Donatella. (2019). Silicon as a Phase Change Material: Performance of h-BN Ceramic During Multi-Cycle Melting/Solidification of Silicon. JOM: The Journal of the Minerals, Metals & Materials Society (TMS). http://doi.org/10.1007/s11837-019-03364-4

Mer om: SINTEF
Kilde: Gemini/SINTEF/NTNU
Hold deg oppdatert med Metal Supply NO
Kommentarer (0)
Forsiden akkurat nå

700 km fiberkabel skal produseres i Norge

Kongsberg Maritime med ny kontrakt

Inngår intensjonsavtaler for vedlikeholdskontrakter

Nær omsetning på linje med før oljeprisfallet

"Norsk spøkelsesskip" gikk på grunn i Irland

Fiskebåt kjørte rett i brygge

Nyhetsbrev

Brann hos Hydro Sunndal

SSB: Sterke investeringstall

DOF Subsea vant kontrakter

Mistet livbåt – bytter rigg

Ingen hold i påstandene

DESS Aqua signerte med TESS

Laksepakkeri slår seg konkurs - på nytt

Stangeland Maskin innstilt til utbygging av to vindparker

Har funnet erstatningsverft

Går sammen for nullutslipp i maritime sektor

1

Ut i Europa med stol-system

Kleven vil undersøke sin nye eier

En sædcelle til besvær

Ny NHO-rapport: Klimaforpliktelser gir Norge konkurransekraft

Bergensfirma kjøper opp Hallmaker Group AS

Mild vinter – må permittere

Kongelig oppdrag for Endur Maritime

Gir bonus til alle ansatte

Stig Remøy kreves for 25 millioner

Ukens vits: Glassmesteren

Vil bygge Norges første krillfabrikk

Ukens vits: Hevn

Ny daglig leder i IKM Elektro

Se alle Bedriftenes egne nyheter

Lumatek AS deltar på SmartSveis 2020

Hi #measuringhero

TORGY Gruppen flytter inn i nye lokaler

Assistansesystem for effektiv behandling av ledere

Nå leverer vi også "Multi-Fluid"-ventiler fra Metal Work

Produktkatalog fra EIVA-SAFEX

Kurs for innkjøpere og ordrebehandlere

Dobbelt så sterk. Doble lameller med dobbel kraft.

Bergsli-Hantek finner de riktige komponentene

Pumpestyring for avløpsvann

Sertifisering bidrar til bærekraftig fiskeoppdrett

Problemer med groe?

Noble Installation fyller 20 år

Fredriksstad Motorfabrik leverer igjen

Drain Gullies : Brann og eksplosjonssikring på fartøy

Gritco etterkjøler fra Norclean AS

Iglidur J3B fra ASI Automatikk

Har du husket å sjekke oljen?

Kemppi på Industriens Motemesse 2020

IKM Instrutek har blitt forhandler for WIKA i Norge

ASI Automatikk og verdens første high voltage FerryCharger

Er du skips- eller båtbygger?

Prøveutstyr for tilslag

Kemppi På SMART Sveis konferansen 2020

78 grader nord og 140 km fra sivilisasjonen

Send til en kollega

0.142