Svenska bolaget testar salt för storskalig energilagring

2019-12-04 06:00  

Ett salt med nanobeläggning som lagrar överskottsel från vindkraft i form av värme. Tekniken från svenska Salt X har gett 85 procents verkningsgrad vid tester i Berlin.

Nyligen frågade Ny Teknik Sveriges största koldioxidutsläppare hur de ska minska sin klimatpåverkan. Den tydligaste röda tråden var industrins förhoppningar på avskiljning och lagring av koldioxid, CCS. Men kalkindustriföretaget Nordkalk nämner en annan möjlig metod för att minska utsläppen.

Det handlar om storskalig energilagring i ett nanobelagt salt. Receptet är utvecklat och patenterat av svenska Salt X och testas sedan april vid Vattenfalls kraftvärmeverk i Berlin.

Pilotanläggningen har en lagringskapacitet om 10 megawattimmar. Effekten ligger på 0,5 megawatt.

Läs mer: Svenskt pumpkraftverk ska byggas i Finland

Här ska överskottsel från vindkraft lagras i form av värme. Energin kan sedan vid behov ledas ut på fjärrvärmenätet.

– Med vår teknik ska man kunna lagra energin nästan utan förluster, i en timme, ett dygn, en vecka eller en månad, säger Salt X vd Carl-Johan Linér till Ny Teknik.

Nanobeläggningen är nyckeln

Enligt Salt X ska energilagret kunna nå en verkningsgrad om 92 procent när el omvandlas till värme. Försöken i Berlin har hittills uppnått en verkningsgrad om mellan 72 och 85 procent. Men det egentliga målet med försöken vid pilotanläggningen är att bevisa ”att det går att lagra in och lagra ut energi i saltet i stor skala”, förklarar bolaget.

Läs mer: Ny studie: Utsläppen från batteritillverkningen har minskat

Att lagra termisk energi i salt är inget nytt. Det nya med Salt X teknik är den nanobeläggning som bolaget har utvecklat, som ska ge saltet längre livslängd.

”Saltet” är egentligen kalciumoxid, en förädlad bränd kalk som Nordkalk tillverkar av kalksten. Nanobeläggningen som Salt X har tagit fram, och inte vill ge några utförligare detaljer om, omger varje kalkpartikel.

Med nano menas här att materialet som används för att belägga kalciumoxiden består av partiklar i nanostorlek, men också att materialet framställs genom nanoteknik, förklarar Salt X mycket övergripande.

Nanobeläggningen ska göra att energilagret kan laddas tusentals gånger utan att saltet klumpar ihop sig, och utan att materialet fräts.

– Det som är absolut känsligast i vår teknik är om materialet klumpar ihop sig eller inte, och det har det inte gjort, säger Carl-Johan Linér.

Så här funkar energilagringen enligt Salt X metod, i grova drag:

1. Utgångspunkten är att energin lagras i och lagras ur materialet genom att det går från kalciumoxid till kalciumhydroxid, det som kallas bränd och släckt kalk. För att kalciumoxid ska bli kalciumhydroxid tillförs vatten.

2. För att lagra energi enligt Salt X metod behöver kalciumhydroxid först värmas upp till 550 grader. Detta kan ske med hjälp av el från till exempel sol- eller vindkraft. Värmen gör att vattnet i materialet bildar ånga och separeras från saltet, som lite förenklat kan sägas torka. I den här processen binds energin i saltkristallerna, som nu återigen bara består av den nanobelagda kalciumoxiden.

3. Den varma ånga som har bildats kan antingen återvändas för att ”ladda” materialet igen, eller användas direkt i fjärrvärmenätet.

4. Genom att tillföra vattenånga till den nanobelagda kalciumoxiden kan den energi som har lagrats i saltet frigöras som värme. Då får man också kalciumhydroxid igen.

En möjlig lösning på ojämn produktion

Varför tror Salt X på just den här metoden? Bolaget ser det som lösningen på ett befintligt problem med förnybara energikällor: de har en ojämn produktionstakt. Kan man lagra överskottsenergi från sol- och vindkraft kan energin också i högre grad användas när det finns ett behov men en låg elproduktion.

Salt X uppger att bolagets teknik ger en betydligt högre energidensitet, kräver mindre volymer och är billigare än både smält salt och cement. Den nanobelagda kalciumoxiden uppges klara över 400 kilowattimmar per kubikmeter, att jämföra med det smälta saltets (molten salt) dryga 250 kilowattimmar per kubikmeter och cementens strax under 100 kilowattimmar per kubikmeter, allt enligt Salt X.

När tekniken kan finnas i stor skala är ”10 000-kronors-frågan” enligt Carl-Johan Linér. Det kommer inte att ske i år och inte heller nästa år, säger han. Men längre än tio år ska det inte heller behöva ta.

I närtid ska bolaget jobba med att öka effektiviteten och kostnadseffektivisera processen.

– Vi har patentfamiljer runtom i hela världen, men jag vet också att det inte är någon garanti. Därför är det viktigaste för oss att få ut den här tekniken så snabbt vi bara kan. Vi vet att efterfrågan på energilager är stor och att det inte bara är vi som kommer att leverera lösningar. Men vi är ensamma om den här typen av storskalig energilagring i salt såvitt jag vet, säger Carl-Johan Linér.

Läs mer: Ludvika rustar sig för stort elavbrott med nytt mikronät

Drömscenariot för Carl-Johan Linér är att potentiella marknader som Tyskland, USA och Kina helt ska ställa om till förnybart med Salt X teknik.

Vattenfall meddelar i en skriftlig kommentar att bolaget fortfarande utvärderar möjligheterna med Salt X teknik i värmeverksamheten, ”där detta är ett av flera alternativ på sikt”. Därför vill man inte dra alltför långgående slutsatser om samarbetet.

Markus Witt på Vattenfalls affärsområde Värme i Berlin konstaterar att det behövs vidareutveckling och forskning ”för att på ett tillförlitligt sätt kunna svara på om och hur projektet kan bli verklighet i full skala”. Som exempel nämner han frågan om hur stora mängder salt som kan torkas effektivt, styrning av reaktionshastigheten och kontrollen över processen.

Vill lagra överskottsel från förnybara källor

Salt X har utvecklat ett nanobelagt salt som kan möjliggöra storskalig energilagring av förnybar energi. I det pågående pilotförsöket med Vattenfall i Berlin lagras överskottsel från vindkraft i form av termisk energi. Den termiska energin kan sedan användas som fjärrvärme. Men Salt X tittar också på att lagra värme som kan omvandlas till ånga för att till exempel driva en turbin som genererar elektricitet.

Enligt Salt X ska deras teknik vara ett billigare alternativ för termisk energilagring än smält salt eller betong, och kräva betydligt mindre volymer. Tekniken ser bolaget som ett komplement till batterier som lagrar elektrisk energi, och inte en konkurrent.

Salt X hette tidigare Climatewell. Climatewell grundades 2001, i samband med att entreprenören Göran Bolin och hans bolag Solsam Sunergy köpte ett patent från kemisten och uppfinnaren Ray Olsson.

Över 5 miljoner i stöd från Energimyndigheten

I oktober 2017 beviljades Salt X, som då hette Climatewell, stöd från Energimyndigheten för att verifiera och demonstrera sitt material i en storskalig pilotanläggning. Ett delmål för projektet var att verifiera lagringskapacitet, energi- och effekttäthet (350 kWH/m3 respektive 1 MW/m3) hos energilagringsmaterialet ”utan prestandaförsämring över tid”, eller max 5 procent prestandaförsämring över 1 000 cykler.

Som skäl till beslutet stod bland annat:

”Projektet ligger väl i linje med Energimyndighetens strategi inom värme och kyla, där värmelagring är ett prioriterat område för att bidra till ett flexibelt och robust energisystem. Nyhetsvärdet bedöms som högt, då en ny typ av energilagringsmaterial utvecklas med hög energidensitet, små förluster och låg produktionskostnad jämfört med konventionella material som t.ex. kalciumoxid (CaO).”

Dessutom har Energimyndigheten ansett att projektet innebär exportmöjligheter för svensk industri "då förbättrade värmelagringslösningar är av internationellt intresse”.

Projektet avslutades 31 augusti i år. Då hade Energimyndigheten totalt stöttat arbetet med 5 259 325 kronor. I slutrapporten hos Energimyndigheten bedöms syftet med projektet ha uppnåtts, även om det har förekommit mekaniska problem. Bland annat ska mellan 50 och 80 cykler med laddning och urladdning av det nanobelagda materialet ha kunnat genomföras ”med acceptabla resultat”.

Ania Obminska

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