Yara utvikler salt til energilagring

Yara er selvfølgelig mest kjent for kunstgjødsel, men de har også andre forretningsområder. Som utvikling av salt som kan ta vare på overskuddsvarme, overskudd av strøm fra sol- og vindkraft. Dette kan bli veldig stort og et viktig verktøy for dekarborisering i industrien og overgangen til fornybar energi, tror «saltsjefen» i selskapet.

– Det saltet vi nå lanserer til energilagring, har vi utviklet i løpet av de ti siste årene. Likevel er det først nå vi har fått bekreftet egenskapene i et stort EU-finansiert pilotprosjekt i Portugal sammen med mange andre samarbeidspartnere, sier Magnus Rambraut, som er prosjektdirektør for forretningsstrategi i Yara.

I prosjektet har de fått verifisert egenskapene til saltet i det temperaturområdet det skal fungere. De har sjekket hvor korrosivt det er, hvilke utslipp det kan gi, saltets stabilitet, hvordan det degraderer over lang tid og hvordan det skal lagres, transporteres og smeltes.

Tar vare på termisk energi

Yara er ikke ukjent med kjemien som inngår i saltet. Flere av komponentene er produkter de produserer i forbindelse med kunstgjødsel. 42 prosent av saltblandingen er kalksalpeter, altså en form for gjødsel. 15 prosent er natriumnitrat, og 43 prosent er kaliumnitrat.

– Denne blandingen har et smeltepunkt på 131 grader, men størkner rundt 80 grader. Vi har designet dette for å fungere best opptil 500 grader for å fungere som et batteri for industrien, men det tåler 525 grader med en viss degradering over tid, sier Rambraut.

Han peker på to store fordeler med saltet. Den «lave» driftstemperaturen gjør at de kan bruke vanlig karbonstål i salttanker, rør og pumper ,og det er mye billigere enn varmere blandinger, hvor det trengs rustfritt stål. En annen fordel er at varmen fra saltet kan brukes direkte uten at man trenger varmeveksler mot termisk olje.

– Dette er et patentert, ammoniakkfritt salt vi er alene om. Andelen av kalksalpeter i saltet kan i tillegg til termisk energilagring også benyttes til flere anvendelser i industrien, blant annet til å størkne betong raskere i kaldt vær og hindre stålkorrosjon i betongen.

Samarbeider med Kyoto Group

Ingen har erfaring med å bruke saltet i termiske batterier, men Yara samarbeider nå med norske Kyoto Group, som bygger et stort termisk batteri i Danmark. Batteriet skal brukes til å lage varme når det er overskudd av vindkraft, noe som ofte skjer i Danmark.

– Ser vi på verdensmarkedet, konkurrerer vårt salt med såkalt sol-salt i anlegg for konsentrert solenergi. Det er utviklet for å lagre varme fra solenergi som reflekteres opp til et tårn. Der varmes oljen opp, som igjen varmeveksles mot saltlageret. Slikt salt har en driftstemperatur på fra 270 til 565 grader Celsius. Blir det varmere, degraderer det. Det betyr at vårt salt har et større temperaturspenn. Mellom 80 og 130 grader er det som varm honning og olivenolje, men allerede ved 130 grader blir det nesten like tyntflytende som vann, sier han.

Dekarboniserer industrien

– De termiske batteriene vi produserer, hvor vi bruker Yaras salt på grunn av det brede temperaturområdet, tror vi vil få en betydelig rolle i å dekarbonisere industrien. Årlig bruker industrien i verden 25.000 TWh energi, og det meste blir produsert med gass eller kull. Alt dette må elektrifiseres, og saltbatterier vil kunne ta 45 prosent av dette energibehovet, sier administrerende direktør Camilla Nilsson i Kyoto Group.

Hun peker på et typisk eksempel, som en papirfabrikk i Spania. De bruker store mengder gass til å lage damp. I stedet kan de bruke Kyoto Groups Heat Cube til å levere varmen. Den kan lades når strømprisen er lav og med strøm fra sol- og vindkraft.

– Dette er både billigere, mer fleksibelt og bærekraftig. Fordelene med dette vil bli åpenlyse i årene framover. Da snakker vi om et marked for saltbaserte termiske batterier på totalt 1000 milliarder euro, sier hun.

I går signerte selskapet en intensjonsavtale med det de kaller et verdensledende selskap innen fornybar energi, som vil introdusere den norske teknologien til sine kunder.

Sol og industri

I prosjektet som ble gjennomført i Portugal, handlet det mest om å ta vare på solenergi, men Yara tror lagring av industriell varme vil bli et enda større bruksområde.

– Det er et enormt behov for å ta vare på overskuddsvarme som ellers går tapt. Vi har store og små slike overskudd overalt i industrien. Vi kan spare veldig mye energi om vi kan ta vare på varmen og bruke den når den trengs, i stedet for å benytte strøm eller andre varmekilder, sier Rambraut.

Poenget med saltlagringen er ikke å lagre energien lenge, men i timer og dager for å klippe toppene av bruken av ny energi. Men dette handler om skala. Jo større og flere tanker, jo lenger kan energien lagres.

Lage strøm

Det primære formålet med slike energilagre er å ta vare på varme, men ved storskala bruk vil det være mulig å bruke varmen til å produsere strøm ved å benytte varmen til å generere damp.

– Med dette saltet adresserer vi tap av varmeenergi. Det er et problem man sliter med over hele verden. Jeg er sikker på at det er et stort marked for dette i Norge også. Den kraftkrevende industrien og andre industrier mister veldig mye energi slik den er i dag. Saltlagring vil være et godt verktøy for å gjøre energibruken mer miljøvennlig, sier han.

I land som ikke kan lagre strøm i vannmagasiner, slik som her i landet, kan dette bli en billig måte å produsere strøm på. Det å lagre strøm i tradisjonelle batterier er ennå veldig kostbart, men saltlagring kan være et mye billigere alternativ. Yara ønsker å ha full kontroll på saltet fra produksjonen til det er i tankene.

Det handler også om hvordan saltet virker sammen med materialer som brukes i tankene, i pumper og annet utstyr.

Krigen øker prisen

Et problem som krigen i Ukraina har skapt, er at prisen på strøm har økt så mye. Men også råmaterialene som inngår i saltet, har blitt dyrere. Saltet koster nå rundt 1500 dollar per tonn. Det blir mye penger av det når Kyoto Group trenger 1000 tonn i sitt store saltbatteri. Heldigvis varer saltet imellom 20 og 30 år, og det kan reprosesseres etterpå.

Yara har ingen konkurrenter på saltet de har utviklet. De regner ikke sol-salt, som består av rundt 60 prosent natrium og 40 prosent kalium, som en konkurrent. Det har for mange ulemper til industrielt bruk.

– Det er flere konkurrerende teknologier, men ingen av disse teknologiene har vært i kommersiell bruk over like lang tid som salt har, med over 20 års fartstid. Andre løsninger lagrer for eksempel varme i sand eller betong. Jeg tror at det som i dag er kullkraftverk, vil bli konvertert til anlegg basert på fornybar energi kombinert med energilagring. Både markedet og myndighetene begynner nå å bli oppmerksomme på slike muligheter for å lagre varmeenergi. Initiativene rundt Inflation Reduction Act (IRA) i USA har satt fart i dette, og Europa kommer etter, sier Rambraut.

Han tror produksjonen av salt kommer til å bli stor, selv for Yara. I årene framover er det høyst sannsynlig at det vil komme kommer krav om å ta vare på overskuddsenergi og ikke la kråkene få glede av den.