Tema

Specialdesignen lagrar solenergi tills den behövs

En specialdesignad molekyl, tillsammans med ett energisystem, har unika förmågor att fånga in och lagra solenergi. Metoden har tagits fram av en grupp forskare på Chalmers under de senaste åren. Nu inleds ett EU-projekt för att utveckla prototyper för tillämpning i större skala, till exempel för uppvärmning av bostäder.

För att kunna använda solenergi till fullo behöver vi kunna lagra energin och släppa ut den när behovet uppstår. I ett flertal vetenskapliga artiklar har en grupp Chalmersforskare visat hur deras specialdesignade molekyl, och solenergisystemet som de gett namnet Most (Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems), kan erbjuda en lösning på den utmaningen, och samtidigt bli ett viktigt verktyg för omställningen mot fossilfri energi.

Så fungerar Most-tekniken

Tekniken baseras på en specialdesignad molekyl som när den träffas av solljus byter skepnad till en energirik isomer, alltså en molekyl som består av samma atomer men sammanbundna på ett annat sätt. Denna isomer kan sedan lagras för att användas senare, till exempel på natten eller på vintern.
Forskarna har utvecklat systemet så att energin kan lagras i upp till 18 år. En särskild designad katalysator utvinner den sparade energin i form av värme, samtidigt som den för tillbaka molekylen till sin ursprungliga form så att den kan återanvändas i värmesystemet.

Chalmersforskarnas specialdesignade molekyl och energisystem har uppvisat unika förmågor för infångning och lagring av solenergi. Till höger ett rör som innehåller katalysatorn, framför en vacuum-uppställning som används för att mäta temperaturökningen i energilagringssystemet. Bild: Yen Strandqvist/Johan Bodell/Chalmers

Tekniken har väckt mycket stort intresse runt om i världen. Med Most kan solenergin fångas upp, lagras i upp till 18 år, transporteras utan några stora förluster och sedan släppas ut som värme när och där den behövs. Resultaten som forskarna har uppnått i labbet är tydliga, men nu behövs erfarenheter av hur Most kan fungera i verkliga tillämpningar och i större skala. Chalmersgruppen har nu fått 4,3 miljoner Euro i anslag för att starta ett EU-projekt.

– Målet med EU-projektet är att ta fram prototyper av Most-tekniken för att bekräfta möjligheterna för storskalig produktion och för att förbättra systemens funktion, säger Kasper Moth-Poulsen, koordinator för projektet samt professor och forskningsledare på Chalmers institution för kemi och kemiteknik.

Tekniken ska närma sig nya produkter

Tekniken ska utvecklas för att bli effektivare, billigare och grönare, och därmed närma sig produkter som kan användas i verkliga tillämpningar. Starka forskarteam från högskolor, universitet och forskningsinstitut i Sverige, Danmark, Storbritannien, Spanien och Tyskland kommer att samlas och göra gemensam sak.

– Det är mycket spännande att vi inom projektet kombinerar tvärvetenskaplig spetskompetens inom molekyldesign med kunskap om hybridteknik för att fånga in energi, om teknik som släpper ifrån sig värme och om design av lågenergibyggnader, säger Kasper Moth-Poulsen.

Används till funktionella persienner och fönster

Framstegen för utvecklingen av Most-tekniken har hittills varit över all förväntan. De första, mycket enkla men framgångsrika demonstrationerna har gjorts i laboratoriet på Chalmers. Bland annat har forskarna tillämpat tekniken i en fönsterfilm som jämnar ut temperaturen under soliga och heta dagar och skapar ett behagligare inomhusklimat. Utanför EU-projektet har en tillämpning av molekylen i funktionella persienner och fönster startat, genom spin off-bolaget Solartes AB.

– Utvecklingen som vi nu kan göra med Most i EU-projektet kan innebära att vi får fram helt nya solenergidrivna och utsläppsfria lösningar för uppvärmning av bostäder och industriella applikationer. Most är på väg in i ett enormt viktigt och spännande skede, konstaterar Kasper Moth-Poulsen.

Tidigare nyheter om Most:

Fönsterfilm kan jämna ut temperaturen med hjälp av solenergi
Utsläppsfritt energisystem sparar värmen från sommarens sol till vintern

Kontakt:

Kasper Moth-Poulsen, professor och chef på avdelningen för tillämpad kemi, Chalmers, mkasper@chalmers.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Specialdesignen lagrar solenergi tills den behövs

 lästid ~ 3 min