SMART LEDNING - Drivkrafter och förutsättningar för ... - Vinnova

SMART LEDNING
batteriet och energitätheten går upp. Problemen har legat i att det är just litium som
används i batterierna och det faktum att luften innehåller fukt. Litium reagerar nämligen
häftigt vid kontakt med vatten och kan orsaka explosion och även vid försumbara spår
av fukt bryts materialet ner. Det amerikanska utvecklingsbolaget PolyPlus säger sig att
ha löst problemet med en ”skyddad litiumelektrod”. Enheten består av en platt, rektangulär
bit litiummetall överlappad på sidorna med en keramisk elektrolyt som kallas lisicon.
Den fasta elektrolyten är ogenomtränglig för vatten men litiumjonerna kan passera.
En annan lösning som forskning vid St. Andrews University i Skottland har kommit
fram till är att ersatta den oxid av litium och kobolt som fungerar som positiv elektrod,
med poröst kol. Även IBM meddelade nyligen att de skall utveckla litiummetall-luftbatterier
för smarta elnät och för transportsektorn, målet är att tekniken ska vara tillgänglig
inom fem år.
Zink-luftbatterier Det norska forskningsinstitutet Sintef sägs vara i slutfasen att färdigställa
ett uppladdningsbart zink-luftbatteri som ska kunna ge oss en ersättare till litiumjonbatterier.
Denna typ av batteri kostar hälften så mycket att tillverka och är betydligt
säkrare än litiumjonbatterier då det helt saknar flyktiga ämnen som kan riskera att brand
uppstår. Batteriernas höga energitäthet innebär att de dessutom kan rymma så mycket
som tre gånger mer energi. Zink-luftbatterier bygger på en katalytisk oxidation av zink
med hjälp av syre från omgivningsluften, vilket ger elektronvandring och därmed ström.
Luften fungerar även i detta fall som elektrod medan batterikapseln som kan släppa in
luft innehåller en elektrolyt och en zinkelektrod. Batterierna är därför utrustade med
lufthål. Zink-luftbatterier används i dag mest för hörapparater. Svårigheten har varit att
göra dem uppladdningsbara. Sintef uppger nu att deras prototyper klarar över 100 laddningscykler,
något som ska förbättras till omkring 300-500 cykler innan kommersiell
lansering. Slutmålet är uppladdningsbara batterier för fordon vilket sägs vara några år
bort. Batterierna skall marknadsföras via det avknoppade företaget Revolt. 146
CAES I Huntorf, Tyskland finns en teknisk anläggning av ovanligt slag - när efterfrågan
på el i det lokala nätet är låg använder anläggningen sitt kraftöverskott för att komprimera
luft och pumpa ner den i två underjordiska saltgrottor med en sammanlaga volym
på mer än 300 000 kubikmeter. Vid tidpunkter med hög efterfrågan tillåts den komprimerade
luften att expandera genom turbiner som på så sätt regenerera el. Huntorfanläggningen
har funnits sedan 1978 och kan leverera nästan 300 MW reservkraft för
upp till tre timmar. Systemet används ungefär 100 gånger per år. CAES-tekniken (Compressed
Air Energy Storage) är ännu så länge ovanlig, men en liknande mindre anläggning
finns i McIntosh, Alabama som togs i bruk 1991.
Nettoeffekten med luftkomprimering blir bäst igenom att öka effektiviteten i ett konventionellt
gasturbinkraftverk. På lite längre sikt tror den amerikanska kraftföretagsorgani-
146 http://www.sintef.no
120