Multiskala kompositmaterialedesign lover større energioplagring i fremtidens Svinghjul

Energilagring er en af de kritiske udfordringer i forbindelse med den grønne omstilling. Svinghjul – ”mekaniske batterier” - har meget at tilbyde i denne henseende men deres ydeevne kan forbedres. Dette kan opnås gennem en ny tilgang til design af materialer til svinghjul. Innovationsfonden investerer 15,5 mio. kr. i projekt HyFly

Over hele verden leder man efter nye løsninger, der kan gøre det muligt at lagre overskudsenergi produceret af vindmøller og solceller. En af de største udfordringer i den grønne omstilling er at finde måder at forhindre, at elektricitet går til spilde, når det er blæsende eller solrigt, og samtidig sikre adgang til en vedvarende og stabil energiforsyning, når der hverken er vind eller sol.

Et konsortium af danske virksomheder og forskere håber nu på at kunne overvinde denne udfordring ved at udvikle stærkere og mere sikre kompositmaterialer, der muliggør anvendelse af svinghjul til at supplere elektrokemiske batterier og lagre store mængder elektricitet som kinetisk energi.

"Vi har en klar forventning om, at vores materialeudvikling og tilgang til design kan spille en vigtig rolle i at hjælpe svinghjul med at lagre mere energi," siger Michal Budzik, lektor ved Institut for Mekanik og Produktion på Aarhus Universitet.

Håb om global produktion

De sidste par år har forskere og involverede virksomheder arbejdet på at designe og modellere hybridkompositter på teoretisk niveau. Deres ide er at kombinere nye nanomaterialer, glasfiber og kulfiber i et innovativt geometrisk mønster, der vil muliggøre en meget stærk og robust struktur, der kan modstå høje rotationshastigheder.

Forskernes teoretiske arbejde med svinghjulsmaterialet og virksomhedernes testkørsler har overbevist Innovationsfonden Danmark om at investere 15,5 millioner kroner i udviklingen af en fysisk prototype, hvis egenskaber skal testes og valideres gennem avanceret materialekarakterisering. Målet er, at projektets industrielle partnere senere kan påbegynde global produktion.

Langt mere energi-lagring

Denne kombination af avanceret materialeudvikling og samarbejde mellem forskere og industrielle partnere peger mod en fremtid, hvor svinghjul kan levere langt mere energilagring på global skala.

Projektet er et samarbejde mellem den danske svinghjulsleverandør WattsUp Power, en designer og producent af kompositstrukturer Space Composite Structures Denmark, en producent og leverandør af nanomaterialer Danish Graphene, Teknologisk Institut og Aarhus Universitet. Sammen skal de udvikle et hybridkomposit, der kan rotere 25% hurtigere end det eksisterende.