Prisen på dagens batterityper er en stor utfordring ved lagring av fornybar energi fra uforutsigbare kilder som vind og sol. Det legges derfor mye penger i forskning på ny batteriteknologi, også her til lands.
Nå mener forskere ved Harvard at de har en billig løsning. De har gjort forsøk med et flytende batteri basert på en gruppe organiske stoffer kalt quinoner, som kan utvinnes av planter som rabarbra, eller som kan syntetiseres fra råolje.
Batteriet skal gjøre det mer økonomisk å lagre energi i et par dager, og skal kunne redusere kostnader for materialer med to tredjedeler, ifølge studien som nylig ble publisert i Nature.
Les også: Har du en god batteri-idé?
En tredjedel av prisen
Dermed kan man stå overfor en løsning på lagring av sol og vindkraft, og lagring av strøm i mer fleksible kraftnett. Michael Aziz, Harvard-professoren som har ledet arbeidet, mener materialkostnader kan reduseres til 27 dollar per kilowattime. Det skal være en tredjedel av prisen på materialet i tilsvarende batterier som brukes i dag, skriver MIT Technology Review.
Det nye batteriet er et såkalt flow-batteri, hvor elektrisitet omdannes til kjemisk energi i store tanker med flytende væske. Flow-batterier egner seg til energilagring i stor skala, fordi de kan lagre mer energi i forhold til vekt sammenlignet med andre batterityper. I tillegg har de lang levetid.
Hittil har det mest vanlige vært å bruke flytende metaller som brom og vanadium i denne typen batterier. Dette er trolig første gang det gjøres forsøk med et organisk materiale.
Les også: Slik vil de lagre energi på havbunnen
Stort potensiale
Martin Kirkengen, sjef ved avdeling for energisystemer på Institutt for energiteknikk (Ife), mener at metoden har stort kommersielt potensiale, men at den også har noen ulemper.
– I prinsippet står dette i konkurranse med hydrogenlagring. Batteriteknologien har potensial for høyere effektivitet enn hydrogenlagring, men vil til gjengjeld måtte være stasjonær.
Grunnforskning
Kirkengen understreker at dette er grunnforskning, og at det for tidlig å si hvor mye teknologien kan bety.
– Det at problemene ikke er løst allerede betyr ikke at de ikke kan løses, men det er for tidlig å si at dette er bra, sammenliknet med teknologier som allerede har svart på langt flere spørsmål
Kirkengen mener det er uklart hva salgs energitap ved lading forsøkene viser.
– De snakker om en "current efficiency" på 95 prosent, men det fremgår ikke klart om dette gjelder at man får tilbake 95 % av ladningsbærerne, eller energien. God ladningsbærereffektivitet tyder på at det skjer lite degradering i batteriet, og vil være et godt mål så tidlig i forskningen.
Energieffektivitet går på om man får ut all elektrisk energi som puttes inn. Det vil være vanskelig å måle i et lite, oppvarmet lab-batteri, men vil kunne avgjøre økonomien til slutt, ifølge Kirkengen.
Les også: Skal bygge verdens største batteri
15 sykler
En viktig suksessfaktor er hvor mye ladning batteriet tåler. Forskerne oppgir å ha testet batteriene i 15 sykler med ladning og utladning.
– Her er har man forsøkt med lagring i to døgn. Det jeg er spent på er hva slags energitap man har det neste 6000 døgnene, sier Kirkengen.
Michael Aziz ved Harvard forteller at han og kollegene nå forskere videre på ulike varianter av det organiske stoffet for å forbedre ytelse og kostnader. Han forteller at materialet er svært lett å modifisere.
– Valgmulighetene for metaller er veldig grundig undersøkt. Nå står vi overfor et enormt antall nye materialer, sier han til MIT Technology Review.
Neste steg for Harvard-forskerne er et samarbeid med startup-bedriften Sustainable Innovations, hvor de vil utvikle et batteri på størrelse med en hestehenger. Det skal kunne lagre energi fra solceller på forretningsbygg.
Les også:
Det kan ta opptil 11 år å få konsesjon til et vindkraftverk
