FARGERIKT: Slik kan framtidens bygninger i Norge se ut. Dette er en sosialbolig i Paris dekket med blå solfangere. (Bilde: G. Kalt)
SPESIELL FASADE: En blokk i Østerrike med sprekt fargevalg. (Bilde: Verband Austria Solar)
ANNEN VARIANT: En "vanlig" bolig dekorert med solfangere. (Bilde: AKS-Doma Solartechnik GmbH)

Samler energi med nanoteknologi

Ikke all nanoforskning foregår i et laboratorium. Aventa Solar planlegger nå å starte produksjon av solfangere med en «nanomaling» som effektivt fanger opp solstråler.

Aventa Solar

  • Bedriften ble etablert i 2005 og har sammen med hovedsamarbeidspartneren Chevron Phillips Chemicals tatt fram en ny generasjon solfangere i avanserte plastmaterialer.
  • Malingen som dekker plastplaten i solfangerne inneholder små metallflak som reduserer varmetap ved utstråling og gir høy effektivitet – selv med ulike farger. Malingen inneholder nanopartikler som forsterker denne effekten.
  • Bedriften og FoU-partnere fra National Institute of Chemistry i Slovenia forsker i disse dager på en beskyttelsesfilm som også inneholder nanopartikler. Denne filmen kan påføres på utsiden av solfangerne for å skape en lotuseffekt. Dette betyr at støv, skitt og vann kan renne av platen slik at solstrålene ikke forstyrres av en skitten overflate.
  • OBOS er Aventa Solars største aksjonær.

En konvensjonell solfanger inneholder en aluminiumsplate. Er platen blank, tas svært lite varme opp.

Farger man den sort tar den opp nærmere 95 prosent av solenergien som varme, men en betydelig del forsvinner rett ut igjen i form av varmestråling. Dette tapet motvirkes ved å gi aluminiumsoverflaten et strålingsselektivt belegg.

Bruker plast

Aventa går en annen vei ved å bytte ut aluminiumsplaten med en plastplate. Til nå har det ikke vært mulig å gjøre en plastoverflate strålingsselektiv, men Aventa har i samarbeid med slovenske forskere spesialdesignet en maling som gjør nettopp dette.

Denne malingen bærer det klingende navnet «Thickness Insensitive Spectrally Selective», noe som gir den uheldige norske forkortelsen «TISS». Ikke la deg lure av navnet.

Nanomaling

Malingen inneholder nemlig en hel mengde ørsmå metallflak som hindrer utstråling av varme fra solfangeren.

For å forsterke effekten av disse flakene har forskerne lagt inn nanopartikler som ytterligere reduserer termisk emitans (varme som forsvinner) og øker akseptansen (varmen som kommer inn).

I korte trekk betyr altså dette at solfangerne tar vare på mer energi.

– Solenergien vil aldri dekke 100 prosent av varmebehovet på grunn av lite sol på vinteren, men i nye høyisolerte passivhus kan den dekke opp til 60 prosent av varmebehovet. Dette passer godt med kravene som ligger i byggeforskriftene nå, sier Aventas styreleder John Rekstad.

OPTIMISTISKE: FoU-sjef Michaela Georgina Meir viser fram noen av fargene som kan kle solfangerne. Aventas styreleder John Rekstad med en solfangermodell. De håper blandingen av fleksibelt fargevalg og nyskapende energiteknologi frister arkitekter og byggefirmaer. Peder Qvale

Vannbåren varme

Plastplaten, som er dekket av TISS-malingen, inneholder en mengde kanaler hvor vann strømmer igjennom.

Når solen står på blir vannet varmet opp, før det blir pumpet videre til en varmesentral. Derfra går vannet videre rundt i bygget og varmer det opp, før det går tilbake til solfangeren.

Dermed har man et kretsløp gående.

Løsningen er ikke utbredt i Norge for øyeblikket, men med OBOS som Aventas hovedaksjonær kan man kanskje se for seg at en mengde boligblokker i Oslo vil få solfangere.

Frir til byggebransjen

Det skal i alle fall ikke bli noe problem å få øye på dem. Ikke bare kan de dekke store deler av fasader, TISS-malingen leveres også i flere forskjellige farger.

Utfordringen er å få norske byggefirmaer og arkitekter til å se dem som et attraktivt fasadealternativ.

– Det å få bygningsindustrien på laget er helt avgjørende for å få denne typen teknologi akseptert, erkjenner Rekstad.

VARMEALTERNATIV: Dette er Norges første fullskala forsøkshus med solvarmeanlegg, bygget i 1977. Solfangerne helt til høyre er Aventa-teknologi med TISS-coating. John Rekstad

Nano-rensing

Til nå har Aventa forsket og gjort flere forsøk, med støtte fra Norges forskningsråd, for å få TISS-malingen til å sitte ordentlig på plastplatene og for å sikre at den takler temperaturen og strålingsklimaet inni solfangeren.

I tillegg ser bedriften i disse dager på en beskyttelsesfilm basert på nanoteknologi. Filmen er basert på polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), og kan legges utenpå den glassklare dekkplaten i solfangeren.

Målet er å få overflaten til å fungere på samme måte som bladene på lotusplanten (lotuseffekten). Det vil si at man får vann, støv og skitt til å samle seg i perfekte kuler som renner av flaten i stedet for å feste seg.

Dette sikrer at solstrålene som skinner inn på solfangeren ikke stoppes eller forstyrres av en skitten overflate.

– Resultatene så langt er veldig oppløftende, og det ser ut som dette kan fungere over tid, forteller Michaela Georgine Meir, som er FoU-sjef på Aventa.

Optimistisk

Daglig leder Rekstad tror soltermisk energi blir en svært viktig energikilde i framtiden.

– Soltermisk energi bidrar med mellom fem og syv ganger mer energi enn fotovoltaisk solteknologi gjør i dag, men får ikke samme oppmerksomhet. Den årlige veksten i markedet for solvarme er mellom 15 og 20 prosent, og vil sannsynligvis vokse enda sterkere i Norge i årene framover, sier han.

– Soltermisk energi bidrar med mellom fem og syv ganger mer energi enn fotovoltaisk solteknologi gjør i dag, men får ikke samme oppmerksomhet. Den årlige veksten i markedet for solvarme er mellom 15 og 20 prosent, og vil sannsynligvis vokse enda sterkere i Norge i årene framover, sier han. ENKELT: Prinsippet for solfangerne er enkelt. Solen varmer opp vannet inni solfangerne, før vannet strømmer videre til en varmesentral som fordeler det rundt i bygget. Deretter går vannet tilbake til solfangerne igjen. Aventa