""

Nye højeffektive batterier skal skabe disruption på elmarkedet

Periode
2020 - 2022
Innovationsfonden
11,2 mio. kr.
Samlet budget
14,9 mio. kr.

Overgangen til et nyt grønt energisystem behøver billig og effektiv lagring af sol- og vindenergi. Nyt forskningsprojekt ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet, vil udvikle højeffektive, men billige centrale komponenter i stationære flowbatterier, som kan opbevare store mængder energi.

Når overskudsenergi fra vindmøller skal gemmes til vindstille dage, kan den lagres på  flowbatterier. Flowbatterier er billige og robuste, og over de seneste fem år er udviklingen af denne væskebaserede batteriteknologi gået stærkt.

Med en bevilling på 11 mio. kr. fra Innovationsfonden har en håndfuld forskere nu startet et nyt projekt op, som skal forbedre de såkaldte stakke, som udgør en af hovedkomponenterne i flowbatterier:

- Stakken i et flowbatteri har et stort potentiale for optimering. I projektet vil vi forsøge at opgradere denne, så at den får en væsentligt højere virkningsgrad til en væsentligt lavere pris, siger professor Anders Bentien, som er ekspert i flowbatterier ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet.

Udefra ligner et flowbatteri en stor væsketank, der virker ved at lagre elektricitet i en vandig opløsning af grundstoffet vanadium blandet med svovlsyre.

Lang levetid

Princippet i et vanadium flowbatteri virker ved, at to adskilte, men identiske vanadium væsker pumpes ind i stakken. Når væskerne oplades, afgives og optages elektroner i de to væsker, og herved opnår de forskellige oxidationstrin.

Energitætheden i flowbatterier er lav i forhold til andre batterityper, men til gengæld er levetiden meget lang. Teknologien er relativt billig, og batteriet kan ikke bryde i brand. Derudover er det meget nemt at genanvende vanadium, da det er den samme væske, som bruges på begge sider i batteriet.

Velegnet til lagring af grøn og vedvarende energi

Det gør flowbatterier meget velegnede til lagring af sol- og vindenergi, og det nye projekt sigter efter at reducere prisen yderligere.

- For stationær el-lagring er det overordnede mål at opnå en kostpris under 0,05 euro pr. kWh pr. cyklus, som anses for tærsklen for, hvornår batterier skaber disruption inden for lagring af vedvarende energi, siger Anders Bentien og fortsætter:

- Stakken udgør en væsentlig del af det samlede flowbatteris pris, og en mere effektiv stak vil derfor kunne reducere prisen. De seneste fem år er der ikke sket nogen signifikant forbedring af stakke. I projektet vil vi udvikle nye membraner og optimere det geometriske design af stakkene, som kan gøre flowbatterier både billigere og mere bæredygtige.

Projektet ledes af professor Anders Bentien på Aarhus Universitet. Partnere i projektet er DTU Energy og Korea Institute of Science and Technology samt virksomhederne VisBlue og Danish Power Systems, som producerer henholdsvis flow batterier og membraner til stakke.

 

Kontakt:

  • Anders Bentien, professor, Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet
    30 36 95 15, bentien@eng.au.dk
     
  • Jens Bomholt, presse- og mediechef, Innovationsfonden
    61 90 50 45, jens.bomholt@innofond.dk

 

Om parterne:

  • Aarhus Universitet: Institut for Ingeniørvidenskab forsker i materialer til batterier til stationær lagring. Fokus er især på opskalering og test af nye vandige batterikemier, hvor materialerne har lav pris, er nemt tilgængelige, lille miljøpåvirkning og lang levetid.
     
  • VisBlue: Blev med placering i Aarhus grundlagt i 2014 og har udviklet og kommercialiseret mellemstore vanadium flowbatterier til lagring af strøm, eksempelvis større solcellesystemer og vindmøller. VisBlue har unikke kompetencer inden for kemiske processer, batteristyringssystemer og optimering af flow battery styring og beskæftiger 12 personer.
     
  • Danish Power Systems: DPS i Kvistgaard blev stiftet 1994 af tre forskere på DTU Kemi og er en udviklings- og forskningsbaseret virksomhed inden for kemi og energi med hovedvægt på materialer til brændselsceller, elektrolyse og flow batterier. Virksomheden har i dag 16 ansatte. DPS er af meget få virksomheder i verden, som mestrer fremstillingen af det materiale - polybenzimidazol (PBI) - som plastmembranen til cellerne laves af. DPS producerer komponenter og enkeltceller til de nævnte teknologier og har betydelig eksport til store dele af verden.
     
  • DTU Energi er et institut på Danmarks Tekniske Universitet med fokus på materialer, komponenter og systemer til bæredygtige energiteknologier. Instituttet har omfattende erfaring med udvikling af batterimaterialer og karakterisering af batterier.
     
  • Korea Institute of Science and Technology: KIST er en koreansk forskningsinstitution i Seoul grundlagt i 1966 med 1.800 videnskabelige medarbejdere, gæsteforskere og studerende. KIST har samarbejdet med DTU Energi og DPS i mange år, bl.a. med støtte af IFD og den koreanske regering, og har stor ekspertise indenfor brændselsceller og flow batterier.