I de Forenede Arabiske Emiraters ørkener er et massivt vedvarende energiprojekt – der dækker et område på størrelse med cirka 12.600 fodboldbaner – ved at opnå et gennembrud: at bruge solenergi til at levere energi svarende til en halv million hjem hele natten. Golfstaten har støt kombineret 5,2 gigawatt (GW) solkapacitet med 19 gigawatt-timer (GWh) batterilagring for at skabe verdens største batterisystem.
I mellemtiden, omkring 7.500 miles væk ved US National Renewable Energy Laboratory i Colorado, udvikler forskere og ingeniører nogle af de mindste batterier, der nogensinde er lavet. Disse er bittesmå sammenlignet med de net-skala lithium-ion-batterier, der bruges til at lagre vedvarende energi. De er designet til at drive elektroniske mærker, der vil spore unge laks og ål, som er omkring 3 tommer (7,5 cm) lange.
Mens traditionelle lithium-ion-batterier presser grænserne for størrelse og skala, kan andre typer batterier spille en lige så vigtig rolle i at udnytte lav-kulstof energi – uden behov for kritiske mineraler som lithium, kobolt og nikkel, som har rejst bekymringer om miljøskader og skade på sårbare samfund.
I modsætning til lithium-ion-batterier, som har et begrænset antal opladnings- og afladningscyklusser, kan mange af disse alternative batteriteknologier bruges på ubestemt tid og genanvendes efter endt levetid på 20 år. Udviklere vender sig allerede til en bred vifte af materialer for at lagre vedvarende elektricitet, når den er tilgængelig, og bruge den til at drive alt fra bærbar teknologi til varmenetværk, fabrikker og endda missiler.
Her er nogle af de mest innovative energilagringsteknologier, der skaber overskrifter.
Flydende Luft
I slutningen af sidste år markerede den tidligere borgmester i Greater Manchester starten på byggeriet af et længe ventet energilagringsprojekt på stedet for et tidligere kulkraftværk i Trafford, som kunne udløse en "reindustrialisering" af regionen. Andy Burnham sagde, at udviklingen af Trafford-grønne klynge, som inkluderer Carrington "flydende luft" kryobatteri, kunne gøre "dette årti det mest spændende siden den victorianske periode for Greater Manchester."
I enkle vendinger sigter Carrington-projektet – udviklet af den britiske startup Highview Power – mod at fange vedvarende energi, når den er rigelig, og lagre den som flydende luft. I teorien kan et "kryobatteri" lagre energi i timer, dage eller endda uger. Videnskaben er mere kompleks: Carrington bruger overskydende vedvarende energi til at køle luft ned til -196°C, hvilket gør den til en væske, der fylder 1/700 af sit oprindelige volumen. Den forbliver i denne tilstand, indtil vedvarende energi bliver knap, og markedspriserne stiger. Derefter får man væsken til at blive til gas igen, som hurtigt udvider sig gennem en turbine for at generere elektricitet uden de emissioner, der er typiske for gasfyrede kraftværker.
Projektet har oplevet flere forsinkelser, men når det begynder at fungere – forventet ved udgangen af året – vil det levere 300 MWh lagring og 50 MW strøm i seks timer. Det er nok ren, vedvarende energi til at forsyne næsten en halv million hjem.
Smeltet Salt
Mens energi lagres ved minusgrader i Manchester, bruges den modsatte tilgang i Nevada-ørkenen. Der genererer 10.000 spejle elektricitet til Crescent Dunes-projektet, som de sidste 10 år har brugt solens kraft til at opvarme et reservoir af kalium- og natriumnitrat til 560°C. Denne temperatur kan opretholdes i 10 timer efter solnedgang, og den lagrede termiske energi omdannes derefter til elektricitet ved at bruge varmen til at drive en traditionel roterende turbine. Smeltet salt-lagring er en effektiv måde at lagre ren elektricitet som varme. Disse smeltet salt-batterier fungerer som den primære strømkilde for de fleste moderne styrede missiler og atomvåben. De fungerer som "reservebatterier", der holder energi, indtil varmen fra en pyroteknisk ladning – udløst, når våbnet affyres – frigiver den lagrede energi.
I 2020'erne viste Danmark, at smeltet salt-lagring også kunne hjælpe med at løse udfordringen med at dekarbonisere tung industri. Landet, en førende inden for vindkraft, afslørede tidligere i år et storskala smeltet salt-batteriprojekt med en kapacitet på 1 GWh. Det kan lagre ren elektricitet i op til to uger ved at opvarme saltene til omkring 600°C. Når det er nødvendigt, cirkuleres det varme salt gennem en generator, der producerer højtemperaturdamp, som kan bruges direkte i industrielle processer.
Sand
Ligesom vedvarende elektricitet kan lagres ved at opvarme salt, kan ren energi også lagres i sand.
I den lille by Pornainen i det sydlige Finland hjælper tusindvis af tons sand med at lagre energi, der bruges til at opvarme skoler, biblioteker og rådhuse. Dette bør gøre det muligt for distriktet helt at stoppe med at bruge olie i sit lokale varmenet og reducere sit forbrug af træflis med omkring 60%.
Sandbatteriet bruger omkring 2.000 tons knust klebersten til at lagre ren energi som varme og leverer 1 MW termisk kraft og en lagringskapacitet på 100 MWh. Om sommeren kan sandbatteriet – omkring 13 meter højt og 15 meter bredt – dække næsten en måneds varmebehov i Pornainen. Om vinteren kan det dække tæt på en uge. Dette er omkring ti gange større end en tidligere version, der blev lanceret i landet i 2022, hvilket understreger potentialet for sandbatterier til at spille en større rolle i at reducere emissioner i hele Finland.
Sved Teknologi
I Japan undersøger forskere ved Tokyo University of Science, om menneskelig sved kunne være en levedygtig energikilde til at drive bærbar teknologi.
Ved at behandle kroppen som en energikilde, der kan levere kontinuerlig strøm, håber forskerne at løse problemet med at forsyne sensorerne i bærbare enheder uden at være afhængige af små batterier, der gør dem klodsede og kræver konstant opladning.
Som svar har de udviklet et tyndt, bærbart plaster, der genererer elektricitet direkte fra menneskelig sved. Det bruger en enzymatisk biobrændselscelle til at fange kemiske forbindelser – især laktat – der frigives i sved og omdanne dem til strøm. Når sved kommer i kontakt med cellen, udløser enzymer indlejret i plasteret en biokemisk reaktion, der frigiver elektroner.
Det betyder, at elektricitet kan genereres uden nogen ekstern strømkilde under daglige aktiviteter som at gå, motionere eller løbe ærinder.
Ofte Stillede Spørgsmål
Her er en liste over ofte stillede spørgsmål om de usædvanlige batterier, der bruger smeltet salt og menneskelig sved til at lagre vedvarende energi, skrevet i en naturlig tone med klare, enkle svar
Spørgsmål på Begynderniveau
Q Vent, bruger vi virkelig menneskelig sved til at lagre energi
A Ja, men ikke på den måde du måske tror. Forskere udvikler et supertyndt, fleksibelt batteri, der bruger saltet i menneskelig sved som kemisk brændstof. Når du sveder, genererer batteriet en lille mængde elektricitet – nok til at drive små sensorer eller bærbare enheder.
Q Hvad er et smeltet salt-batteri
A Det er et stort industrielt batteri, der bruger salt opvarmet, indtil det bliver en væske. Denne flydende salt fungerer som en svamp, der lagrer varme eller elektricitet. Det bruges hovedsageligt til at lagre energi fra sol- eller vindkraft til senere brug.
Q Hvorfor skulle vi have brug for batterier lavet af sved eller smeltet salt
A Almindelige batterier kan være dyre, svære at genbruge eller gå i brand. Svedbatterier er perfekte til bærbare enheder, fordi de er sikre og aldrig behøver opladning. Smeltet salt-batterier er gode til elnettet, fordi de kan lagre enorme mængder energi billigt og holde i årtier.
Q Hvordan fungerer et svedbatteri egentlig
A Din sved indeholder salt. Et specielt enzym i batteriet reagerer med laktatet for at skabe en lille elektrisk strøm. Jo mere du sveder, jo mere strøm producerer det.
Q Kan et smeltet salt-batteri forsyne mit hus med strøm
A Ja, men ikke direkte. Disse batterier bygges normalt i stor skala til hele kvarterer eller solfarme. De lagrer varme og omdanner det senere til elektricitet for at forsyne tusindvis af hjem.
Avancerede Tekniske Spørgsmål
Q Hvad er den største fordel ved smeltet salt-batterier sammenlignet med lithium-ion
A Omkostninger og levetid. Smeltet salt bruger billige, rigelige materialer. De kan holde i 20-30 år uden at miste meget kapacitet, mens lithium-batterier begynder at forringes efter 5-10 år. De går heller ikke i brand.
Q Hvor varmt bliver saltet i et smeltet salt-batteri
