Framtidsenergi på lager

Foto: BillerudKorsnäs
Kan man göra ett batteri fritt från metaller? Svaret är ja! På bilden syns grundplåten till ett batteri gjort av pappersfiber. Innovationen är resultatet av ett pågående forskningsprojekt mellan BillerudKorsnäs och Uppsala universitet.

Grön energi från sol och vind är det ingen brist på, men ska vi få tillgång till den oavsett väder behövs nya smarta sätt att lagra energin. Snart är batterier från skogen en del av lösningen.

Allt fler av våra personliga prylar blir bärbara och vi vill dessutom värma våra hem och köra våra bilar med energi från förny­bara källor som sol och vind. För att svara upp mot den här utvecklingen behövs billig och grön energilagring för både storskaligt och bärbart bruk.

– Det viktigaste när vi nu ska möta ett ökat behov av att lagra energi är att utveckla hållbara lösningar, säger Maria Strömme, professor i nanoteknologi vid Uppsala universitet.

Pappersbatteri för industriell tillverkning

Tillsammans med sina forskarkollegor har hon tagit fram ett pappersbatteri som nu utvecklas för industriell tillverkning tillsammans med massa- och pappers­tillverkaren BillerudKorsnäs.

– Vi vill göra ett metallfritt batteri som är billigt att producera, säger Petter Tammela, forskare vid Uppsala universitet som har doktorerat på just detta batteri. Samarbetet med industrin gör att vi har kunnat ta fram en produkt som kan tillverkas på de pappersmaskiner som redan finns i fabriken. Tanken är att vi snart ska kunna göra batteri­material lika snabbt som maskinerna gör papper i dag.

Tillgängligt inom snar framtid

Inom några år tror BillerudKorsnäs att tekniken kan användas för att tillverka stora stationära batterier för lagring av sol- och vindenergi.

– Utmaningen med att utveckla nya energi­lagringslösningar är dels att förstå hur den framtida marknaden ser ut och dels hur en ny produkt kan kombineras in i existerande värdekedjor, säger Lars Sandberg, projektledare på BillerudKorsnäs.

Fördelen här är att vi har en produkt som har utvecklats helt av råvaror som finns i stora volymer och till bra priser.

Batterier gjorda på 90 procent organiska material

En annan del av materialforskningen handlar om elektrokemisk lagring av energi. Här har Norrköpingsbaserade företaget Ligna Energy, som är ett resultat av material­forskningen vid Linköpings universitet, utvecklat batterier som består av 90 procent organiska material där en stor del är restmaterial från skogen.

– Innovationer som den här innebär att vi för första gången i mänsklighetens historia har batterier som är så miljövänliga att de kan ingå i det vanliga återvinningssystemet. Det är en fantastisk revolution i ljuset av dagens batterier som kan återvinnas till cirka 50–60 procent, resten är giftigt material eller material som är mycket kostsamma att återvinna, säger Magnus Berggren, professor i organisk elektronik vid Linköpings universitet och en av Ligna Energys grundare.

– Sverige är tidigt ute, mycket tack vare att vi har en skogs- och pappersindustri som stöttar forskningen och som vågar titta åt nya håll, säger Magnus. Inom vår forskargrupp råder det febril aktivitet, nu när den gröna elproduktionen växer så kraftigt måste vi också snabbt hitta gröna sätt att lagra den på.
Ligna Energy använder bland annat lignin i sin lösning, det här vedämnet är en sidoström från massaindustrin.

– Ligninforskningen har verkligen börjat röra på sig och öppnar upp nya inriktningar i användningen av biomassa, säger Omid Hosseinaei, forskare vid RISE som studerar hur lignin kan användas för energiapplikationer. Intresset för gröna alternativ från skogen är stort, utmaningen nu är att tillverka dem på ett kostnadseffektivt sätt.

Snart på den kommersiella marknaden

Både BillerudKorsnäs och Ligna Energy är på god väg att tillverka produkter för den kommersiella marknaden. BillerudKorsnäs skalar nu upp och anpassar inno­vationen till mer storskaliga maskiner, Ligna Energy producerade i slutet av förra året de första elektroderna i en tryckpress för elektronik och nu testas batterierna i kunskaps- och företagsnavet Ebbepark där de ska lagra energi från solcellerna på taken och distribuera den till elbils­laddarna i parkeringsgaragen i området.

– Energilagring som baseras på biomassa är en underutvecklad resurs som kan komma att spela en betydande roll nu när vi ska möta det ökade behovet av att lagra energi, säger Omid Hosseinaei. I Skandinavien kan vi se hur de här lösningarna växer fram.