Nytt material – ställer om kolkraftverk till energilager

2020-09-09 14:04  

Australiska forskare beskriver sitt nya material som pusselbiten som saknas i det förnybara elsystemet. Materialet lagrar värme i modulära block. Men ”lagringsförmågan verkar inte jättehög”, enligt en svensk professor.

Materialet kallas MGA, Miscibility Gaps Alloy, och ser ut ungefär som stora svarta tegelstenar. Forskarna liknar det vid ”chocolate chip muffins”: smeten håller ihop bakverket medan chokladknapparna smälter vid uppvärmning.

Även MGA-blocken består i huvudsak av två komponenter: grafit och aluminium. Grafiten är muffinssmeten som håller blocket stabilt och fördelar värmen snabbt i materialet. Aluminium i små partiklar är chokladknapparna som smälter när de värms upp och lagrar på så sätt energi.

Blocken staplas i isolerade behållare och kan absorbera energi i form av koncentrerad värme från solen, överskottsel från elnätet eller restvärme från industrin.

– Tekniken kan omvandla nästan 100 procent av elektriciteten till värme och har den lägsta kostnaden för att lagra el, säger Erich Kisi, forskare vid Newcastleuniversitetet i Australien, i ett pressmeddelande.

Läs mer: Så sparas energin med framtidsmetoderna

När den lagrade energin ska utvinnas kan blocken omvandla vatten till ånga. Antingen görs det genom att blocken förses med invändiga ledningar där vattnet passerar, eller så kan värmen överföras via värmeväxlare. Ångan driver sedan turbiner och generatorer för att ge el.

– Den här processen där blocken värms upp, lagrar energi, kyls ned och energi återtas kan upprepas tusentals gånger, säger Mark Copus, doktorand på universitetet, i pressutskicket.

”Kan vara en viktig pusselbit”

Energilager bedöms få en viktig roll framöver, när allt fler länder försöker ställa om sina energisystem till förnybara energikällor. Filip Johnsson, professor i uthålliga energisystem på Chalmers, håller dock inte med om att den australiska tekniken är den sista pusselbiten som saknas i det förnybara energisystemet.

– Nej, men tekniken kan vara en viktig pusselbit om det visar sig vara kostnadseffektivt. Men det är inte så att det finns ett universal-lager som kan förväntas lösa allt på alla ställen, säger han.

Han tycker att den australiska tekniken låter intressant, men är inte imponerad över materialets förmåga att lagra energi.

– Lagringsförmågan verkar inte jättehög jämfört med andra konkurrerande system. Men det är en parameter, det kan vara så att metoden har andra fördelar som uppväger, till exempel att materialet är enkelt att hantera och att systemet är modulärt, säger Filip Johnsson.

Läs mer: Teslabatterierna räddade elnätet vid jätteavbrottet

MGA-blocken tillverkas av material som går att återvinnas och som inte är giftiga. Det ska inte finnas någon risk för att det kan explodera.

Enligt de australiska forskarna är MGA-blocken billigare, säkrare, mer skalbara och håller längre än batterier.

– Vi har använt ingredienser som det finns god tillgång på för våra block så de kan produceras till en låg kostnad och anpassas till den skala på energilagring som behövs. De kostar tio procent så mycket som ett litiumbatteri i samma storlek men kan ändå generera samma mängd energi, säger Erich Kisi.

Etablerar en fabrik

Filip Johnsson tycker dock inte att jämförelsen med batterier är klockren, eftersom batterier inte är det bästa sättet för att lagra stora mängder energi över längre tid, som veckor eller säsonger.

– Det är svårt att bygga batteriparker för lagring av stora mängder energi, det blir väldigt dyrt. Men det finns andra metoder, till exempel vätgas eller pumpkraft, och det pågår forskning om nya metoder. Det är mer relevanta jämförelser, säger han.

Forskargruppen har bildat det avknoppade företaget MGA Thermal och håller på att etablera en fabrik i New South Wales i Australien för att tillverka MGA-blocken i större skala.

Ett samarbete har också inletts med det schweiziska företaget E2S Power för att anpassa MGA-blocktekniken till aktiva eller stängda koldrivna kraftverk i Europa. Tanken är att använda en stor del av kraftverkens infrastruktur och konvertera dem till fossilfria energilageranläggningar. Överskottsel från nätet lagras som värme i MGA-blocken och när el ska genereras leds ånga till kraftverkets befintliga turbin och generator.

Den australiska forskargruppens resultat har presenterats i flera vetenskapliga artiklar, bland annat två gånger förra året i tidskriften Solar Energy.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt