Innovativa batterier kapar industrins utsläpp

Rafael Guédez  och Silvia Trevisans  forskningsområde är rykande hett i tider när energikostnader stiger i höjden samtidigt som samhället ställer om för en fossilfri framtid.

I fokus för forskningen är värmeenergi. Den utgör hälften av all energi som används i världen, varav industrisektorn står för runt 22 procent. Särskild gruv- och stålindustrin förbrukar enorma mängder värme.

– Men energimarknaden håller på att förändras, företagen både måste och vill byta ut fossila bränslen. Att använda el även för att producera värme är en viktig åtgärd för att ersätta fossila bränslen, säger Rafael Guédez, forskare vid Institutionen för Energiteknik, EGI.

Termisk energilagring

Ett dilemma med förnybar el är att ju mer inslag av sol och vind man har, desto mer fluktuerar elpriserna, förklarar Rafael Guédez:

– Sol- och vindkraftsproduktion levererar när det finns tillgång till det, inte nödvändigtvis när vi behöver det. Ofta är det svårt att förutse, och ännu viktigare, förnybar kraft finns det ofta mycket av när efterfrågan på energi är låg och vice versa.

Det är då en powerbank för förnybar energi kan göra stor nytta. Batterierna laddas med energi när vind- eller solenergitillgången är god och elpriserna låga. Och så används värmen under de delar av dygnet då tillgången på förnybar energi är begränsad och elen dyr.

Uppfinningen finns i form av så kallad termisk energilagring, TES, ett batteri för industrin som kan ladda, lagra och sedan ladda ur energin i form av värmeenergi.

Med TES slipper man vara beroende av den direkta energitillgången. Och genom att använda tekniken i den energiintensiva industrisektorn kan man få stor effekt av förnybar energi, främst genom att koldioxidutsläppen och driftskostnaderna minskar.

– När det är värme du vill ha ut av energin är det också mer kostnadseffektivt och miljövänligt att lagra den i form av värme än i konventionella batterier, säger Silvia Trevisan.

Cirkulär lösning

Forskarna undersöker olika teknologier för att lagra värme i TES-batteriet; vilka material är bäst ur ett kostnadsperspektiv samtidigt som de är effektiva?

– Vi testar att lagra värme i avfallsmaterial, till exempel i metalliska biprodukter. Det skulle göra de här ”värmebatterierna” betydligt mer cirkulära. Vi tittar också på naturmaterial som stenar, luft och vätskor som leder värme. Det innebär betydligt färre problem och miljörisker än kemikalier, säger Silvia Trevisan.

Vilken teknik som är lämpligast beror på vilken temperatur och typ av energi som behövs. Forskarna på EGI är specialiserade på så kallad högtemperaturlagring. Eftersom det finns många olika former av värme kommer lösningarna att se olika ut när de kommersialiseras, förklarar Silvia Trevisan.

Text: Anna Gullers