Fornybare energikilder er framtiden, men de har en stor ulempe: Solceller lager bare energi når solen skinner, og vindmøller gjør det bare når vinden blåser.
Derfor er det nødvendig å utvikle nye metoder for å oppbevare elektrisitet til vindstille gråværsdager.
Nå har forskere fra University of Wisconsin-Madison bygget et apparat som både høster og oppbevarer energi på en måte som er så effektiv og billig at den potensielt vil kunne brukes til å utstyre private hjem – særlig i fattigere hjørner av kloden.
Sol-flow-batteriet integrerer en solcelle med kjemikalier som kan lagre strømmen.
Holder på solenergien i hundrevis av timer
Apparatet fanger inn energi fra solen med en solcelle av mineralene silica og perovskitt. Solcellen har en effektivitet på 20 prosent; det vil si at den gjør om 20 prosent av solens lys til elektrisk energi.
Ved siden av solcellen sitter et såkalt redox-flow-batteri, som oppbevarer elektrisiteten til den skal brukes.
Redox-flow-batteriet fungerer litt annerledes enn de litium-ion-batteriene som sitter i smarttelefoner og bærbare PC-er.
Et litium-ion-batteri er fullt med en flytende elektrolytisk væske som transporterer de ionene som utgjør fram den elektriske spenningen, og tilbake.
I et flow-batteri oppbevares spenningen i stedet i to eksterne tanker med elektrolytisk væske som først pumpes inn for å reagere med hverandre når strømmen skal brukes.
I forskernes nye solcellebatteri brukes energien fra solcellen til å lade opp flowbatteriets tanker, og der kan spenningen bli i lang tid.
En av fordelene ved et flow-batteri er nemlig at det kan bevare spenningen i hundrevis av timer og holde til mange flere ladesykluser enn andre batterier.
Et billig alternativ til private hjem
Siden den elektriske spenningen oppbevares i eksterne tanker, kan flow-batteriets samlede spenning dessuten økes ved å gjøre tankene større.
I motsetning til et vanlig batteri, der hylsterets størrelse er avgjørende for kapasiteten. Det gjør det langt billigere å bygge store batterier når man bare kan «helle mer» kapasitet på tanken.
Kjemiprofessor Song Jin (t.v.), og ph.d.-student Wenjie Li fra University of Wisconsin-Madison har brukt flere år på at forbedre sitt sol-flow-batteri.
Derfor mener forskerne at løsningen har stort potensial i private hjem – særlig i områder der pris er helt avgjørende.
Det vil ta tid før redox-flow-batterier blir tilgjengelige på markedet. Men det nye solcellebatteriet er akkurat den typen løsning som verden trenger hvis den grønne omstillingen skal lykkes.