Vedvarende energikilder er fremtiden, men de har en stor ulempe: Solceller laver kun energi, når Solen skinner og vindmøller kun, når vinden blæser.
Derfor er det nødvendigt at udvikle nye metoder at opbevare elektricitet, så den kan gemmes til vindstille gråvejrsdage.
Nu har forskere fra University of Wisconsin-Madison bygget et apparat, som både høster og opbevarer energi på en måde, der er så effektiv og billig, at den potentielt vil kunne bruges til at udstyre private hjem – særligt i fattigere hjørner af kloden.
Sol-flow-batteriet integrerer en solcelle med kemikalier, der kan lagre strømmen.
Holder på solenergien i hundredevis af timer
Apparatet indfanger energi fra Solen med en solcelle af mineralerne silica og perovskit. Solcellen har en effektivitet på 20%; det vil sige, at den omdanner 20% af solens lys til elektrisk energi.
Ved siden af solcellen sidder et såkaldt redox-flow-batteri, som opbevarer elektriciteten, indtil den skal bruges.
Redox-flow-batteriet fungerer lidt anderledes end de lithium-ion-batterier, der sidder i vores smartphones og laptops.
Et lithium-ion-batteri er fyldt med en flydende elektrolytisk væske, der transporterer de ioner, som udgør den elektriske spænding, frem og tilbage mellem elektroderne.
I et flow-batteri opbevares energien i stedet i to eksterne tanke med elektrisk ladet væske, som først pumpes ind for at skabe spændingsforskel med hinanden, når strømmen skal bruges.
I forskernes nye solcelle-batteri bruges energien fra solcellen til at oplade flow-batteriets tanke, og der kan ladningen blive i lang tid.
En af de primære fordele ved et flow-batteri er nemlig, at det kan bevare spændingen i hundredevis af timer og holde til mange flere ladecyklusser end andre batterier.
Et billigt alternativ til private hjem
Da den elektriske ladning opbevares i eksterne tanker, kan flow-batteriets samlede effekt desuden øges ved at gøre tankene større.
Modsat et almindeligt batteri, hvor hylsterets størrelse er afgørende for kapaciteten. Det gør det langt biligere at bygge store batterier, når man blot kan “hælde mere” kapacitet på tanken.
Kemiprofessor Song Jin (t.v.), og kandidatstuderende Wenjie Li fra University of Wisconsin-Madison har brugt år på at forbedre deres sol-flow-batteri.
Derfor mener forskerne også, at løsningen har stort potentiale i private hjem – særligt i områder, hvor pris er altafgørende.
Der er et stykke vej endnu, før redox-flow-batterier bliver tilgængelige på markedet. Men det nye solcelle-batteri er præcis den slags løsning, som verden har brug for, hvis den grønne omstilling skal lykkes.