Forskare i Linköping har utvecklat molekyl som kan lösa välkänt problem
Bo Durbeejs forskning inom teoretisk kemi bedrivs på superdatorer vid Nationellt superdatorcentrum i Linköping. Bild: THOR BALKHED
LINKÖPING (JB)
När förnybara energikällor som sol- och vindkraft byggs ut kraftigt uppstår en ny utmaning – hur kan vi lagra överskottsenergin? Kanske är forskare vid Linköpings universitet lösningen på spåren, där håller man på att utveckla en molekyl som kan lagra solenergi på ett effektivt sätt.
Sol, vind och vågkraft är ojämna som energikällor, vilket medför att det ibland produceras mer energi än vad elnätet kan ta emot och att den då går till spillo. Vid andra tillfällen är efterfrågan på el stor men tillgången är låg på grund av att det helt enkelt inte blåser eller att solen har gått ner. Om de förnybara källorna på allvar ska få någon verklig betydelse i framtidens energisystem krävs därför metoder för mellanlagring.
– Den stora utmaningen för att kunna ställa om till förnybar energi är hur vi ska lagra den. Vi kan inte kontrollera hur solen skiner, men vi kan ta tillvara på den när den skiner och vi kan lagra den. Redan i dag finns det fullt fungerande lösningar för privatpersoner, och de kommer att bli ännu bättre, säger David Sätterman på Eon och nämner de solcellsbatteri som finns för privatpersoner.
Dagens batterier är dock ingen lösning när det gäller att lagra riktigt stora mängder energi, och det pågår många försök världen över att lösa det problemet.
Ett gammalt beprövat sätt att lagra energi är att vatten pumpas upp till en högt belägen damm när el finns i överflöd för att sedan gå genom turbiner till en lägre damm när elbrist råder.
Något som det också talats mycket om genom åren är att lagra energi i vätgas, vilket förmodligen skulle kunna vara en fungerande lösning. För något år sedan utvecklade en forskargrupp vid Chalmers en specialdesignad molekyl som kan lagra solenergi i upp till 18 år.
Nu är nästa steg att utveckla tekniken till en större skala i hopp om en energiförbrukning utan utsläpp. Och i Östergötland är vi inte sämre. Nyligen berättade forskare vid Linköpings universitet att de har utvecklat en molekyl som absorberar energi från solljus och lagrar energin i de kemiska bindningarna i molekylen. Tanken är att molekylen på sikt ska kunna användas till att effektivt fånga in och lagra solenergi för senare bruk.
– Vår molekyl kan ha två olika former: en grundform som kan ta upp energi från solljus, och när den gör det ändrar molekylen struktur till en form som är mycket mer energirik men ändå stabil. På så sätt är det möjligt att lagra energin från solljuset i den här molekylen på ett effektivt sätt, säger Bo Durbeej, professor i beräkningsfysik vid Institutionen för fysik, kemi och biologi, IFM, vid Linköpings universitet, som har lett studien som publiceras i tidskriften Journal of the American Chemical Society.
För att kunna lagra mycket solenergi i molekylen har forskarna strävat efter att energiskillnaden mellan de båda isomererna ska vara så stor som möjligt.
– I de flesta kemiska reaktioner går man från ett tillstånd där en molekyl har hög energi till ett tillstånd med låg energi. Här går vi tvärtom från att en molekyl har låg energi till att den har hög energi. Detta borde rimligen vara svårt, men vi har visat att det är möjligt att få en sådan reaktion att ske både snabbt och effektivt, säger Bo Durbeej.
Forskarna går nu vidare med att ta reda på hur den lagrade energin på bästa sätt kan frigöras från den energirika formen av molekylen.
Text: TOBIAS PETTERSSON
