Seksjonen forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU og UiO.
Superkondensatoren utviklet i Linköping kan lagre varmeenergi om dagen, og gi elektrisitet på kvelden. (Foto: Linköpings Universitet/Coulourbox/montasje)

TERMOELEKTRISK SUPERKONDENSATOR

Ny superkondensator lagrer varme som elektrisitet

Forskere ved Laboratoriet for organsik elektronikk ved universitetet i Linköping har utviklet en superkondensator som lades opp ved hjelp av varme, skriver Ny Teknik.

Forskerne ser for seg at teknologien kan brukes til å utvikle en ny type energilager.

Termoelektrisk energi kan genereres fra en rekke kilder, fra sollys til spillvarme, og elektrisitet kan hentes ut ved behov. Løsningen skal være både billig og enkel å fremstille.

Utnytter termodiffusjon

En superkondensator er enkelt sagt et energilager lignende et batteri, som består av to elektroder og en elektrolytt i midten. Når ioner vandrer fra den ene elektroden til den andre, lades kondensatoren opp eller ut. Som regel gjøres dette ved å sette spenning på kondensatoren.

Det er også mulig å lade superkondensatorer ved hjelp av temperaturforskjeller.

Dersom en side er varm og en er kald, vil ioner bevege seg fra den varme mot den kalde siden. Det er denne termoelektriske effekten, kalt termodiffusjon, de har utnyttet.

Hvor effektivt dette fungerer kommer an på hvilken elektrolytt som brukes i superkondensatoren, og etter år med forskning har de utviklet en elektrolytt med positivt ladede ioner og negativt ladede polymerer som egner seg.

Effektiv elektrolytt

Det er jakten på de riktige polymermolekylene som har tatt tid. Elektrolytten skal ha 100 ganger høyere evne til å omdanne varme til elektrisitet enn de elektrolyttene som vanligvis brukes i superkondensatorer.

Polymermolekylene er store og tung i forhold til ionene, så når temperaturforskjellen oppstår, flytter ionene seg til den kalde siden og fester seg til elektroden, mens polymerene blir værende hvor de er. Det brukes karbonnanorør til å lagre ladningen som oppstår.

Nøyaktig hva som skjer, er de imidlertid ikke sikre på. Professor Xavier Crispin sier til universitetets nettsider at de ikke vet nøyaktig hvorfor effekten oppstår. 

– Men faktum er at vi kan konvertere og lagre 2500 ganger mer energi enn de beste av dagens superkondensatorer koblet til termoelektriske generatorer, sier Crispin.

Crispin er for øvrig også involvert i et prosjekt med førsteamanuensis Dag Werner Breiby ved NTNU, hvor de utvikler termoelektrisk plast som genererer strøm av små temperaturforskjeller. Denne plasten kan brukes på kroppen for å drive for eksempel små sensorer.

Kan brukes til å lagre solenergi

Den nye elektrolytten Linköping-forskerne har utviklet til superkondensatorene skal videre bestå av ufarlige, enkle og billige materialer som er stabilie i romtemperatur. 

Dermed kan det tenkes at teknologien kan bli en ny måte å utnytte solens infrarøde stråling, som vanlige solceller ikke kan omdanne til energi.

Håpet er å masseprodusere teknologien i industriell skala, og forskerne har allerede fått to patenter på den.

En artikkel er publisert i journalen Energy & Enviromental Science.

Kommentarer (2)

Kommentarer (2)