Hva om du kunne bruke solenergi til å varme huset og varmtvannet selv midt på mørkeste vinternatten?

Det er bred enighet om at en overgang til fornybare energikilder, kanskje først og fremst solenergi, er nøkkelen til å redusere verdens klimagassutslipp. Men en sentral utfordring ved høsting av solenergi er at solen rett og slett ikke alltid skinner. Nå har en gruppe svenske forskere funnet en måte å lagre solenergi i opptil 18 år.

Skisse av det utslippsfrie energisystemet MOST

Molecular solar thermal energy storage: Væsken tar opp energi fra solen i en solfanger og lagres så i romtemperatur med minimalt energitap. Når det er behov for energien, sendes væsken gjennom en katalysator slik at den blir varm og kan brukes til for eksempel oppvarming av bygninger. Etterpå kan væsken igjen sendes til solfangeren for å hente mer energi – helt uten utslipp og uten at molekylene tar noen skade. Illustrasjon: Yen Strandqvist

Direkte fra kilden

Solen er den største energikilden vi har tilgang til, og all energi vi bruker i dag kommer egentlig derfra. Det er solen som fyller vannmagasinene til norske kraftverk hvert år, det er den som skaper vind, og det er solen som i bunn og grunn står for energien i maten vi spiser. Faktisk kommer energien i både kull, olje og gass opprinnelig fra solen. Solkraft handler derimot om å høste direkte fra kilden.

De mørke timene av døgnet og vintehalvårets korte dager i nord, samt dager med mørke skyer på himmelen, har alltid vært solkraftens skyggeside. For å kunne basere oss på solenergi trenger vi måter å lagre den på, slik at vi kan benytte solenergien selv når solen ikke skinner. Bedre og mer kostnadseffektive batterier gjør at stadig mer solkraft kan lagres, men dagens batteriteknologi har fortsatt både kapatitets- og bærekraftsbegrensninger, blant annet på grunn av tilgang til råstoffene litium og kobolt.

Solceller i solnedgang, solenergi

Natt og mørke blir snart ingen match for solenergien. Foto: Pixabay

Kjemisk lagring av solenergi

Nå har en gruppe svenske forskere kommet opp med en ny måte å langtidslagre solens varmeenergi på. Forskerteamet ved Chalmers Institutt for kjemi och kjemiteknik i Gøteborg har utviklet en væske med et spesialdesignet molekyl bestående av karbon, hydrogen og nitrogen, som kan ta opp og avgi solenergi gjennom å forandre form. Når molekylet treffes av sollys, inntar det en annen og mer energirik form, et isomer, bestående av de samme atomene bundet sammen på en annen måte.

– Vi kan nå spare energien i opptil 18 år, og når vi vil bruke den får vi en varmeøkning som er høyere enn vi hadde våget å håpe på, sier professor Kasper Moth-Poulsen i en pressemelding fra høyskolen.

Professor Kasper Moth-Poulsen forsker på nye måter å lagre solenergi

Smarting: Professor Kasper Moth-Poulsen ved Chalmers tekniske høyskole i Gøteborg.

100 prosent sirkulært

Væsken med de energirike isomene kan lagres uten at energien går tapt, og prosessen er sirkulær slik at den kan brukes om og om igjen. For å hente ut den kjemisk lagrede solenergien, sendes vesken gjennom en katalysator. Der går molekylet tilbake til sin opprinnelige form og avgir varme. Deretter kan den samme væsken på nytt “lades” av solen og brukes om og om igjen,

– Vi har gjort mange avgjørende framskritt på kort tid, og i dag har vi et utslippsfritt energisystem som fungerer hele året, sier Moth-Poulsen.

Uavhengig av tid på døgnet, årstid og vær

Energisystemet, som har fått navnet Most (Molecular solar thermal energy storage), testes nå på instituttet. Som i konvensjonelle solvarmesystemer brukes en solfanger, ofte plassert på taket av et hus, til å høste energi i et flytende medie.

Professor Kasper Moth-Poulsen Professor Kasper Moth-Poulsen forsker lagring av solenergi

Professor Kasper Moth-Poulsen ved solfangeren som står på taket av en høyskolens bygninger.

I solvarmesystemene som brukes i dag, også på en del norske bygg, benyttes væske som varmes opp av solen. Den varme væsken transporteres så inn i huset for å avgi varme direkte i radiatorer, gjennom gulvvarme eller til varmtvann.

Most-systemet tar ikke opp solenergien som varme, men lagrer den kjemisk, slik at den kan brukes nettopp når solen er borte og behovet for oppvarming ofte er størst.

Forskerne  regner med at systemet vil være på markedet innen 10 år.

– Det er mye igjen å gjøre. Vi har akkurat fått systemet til å fungere. Nå skal vi sørge for at det blir optimalt utformet, sier Kasper Moth-Poulsen.

En lysende fremtid

Både miljøforkjempere og aksjeanalytikere spår en lysende fremtid for solkraft som en del av løsningen på klimaproblemet. Lavere forbruk av elektrisitet og fossilt brensel til oppvarming betyr at klimagassutslippene kan reduseres.

Her i Norge, hvor mesteparten av oppvarmingen foregår med elektrisitet, vil spart strøm kunne brukes til for eksempel lading av elbiler, produksjon av hydrogen og eksport til våre kullkraftproduserende naboer. I Storbritannia, hvor det aller meste av oppvarming foregår med gass, kan solvarme redusere avhengigheten av fossilt brensel og dermed direkte bidra til reduksjon i klimagassutslippene.

Heia Sverige, sola og Chalmers!

Interessert i fornybar energi? Les om Inge Wegge, som skal lage sin egen strøm og varme i Lofoten i vinter:

Off grid i Lofoten