Uusiutuvan energian varastointiin etsitään vaihtoehtoisia ja kestäviä ratkaisuja

Ilmaston lämpenemisen hidastaminen edellyttää uusiutuvan energian käytön lisäämistä ja varastoinnin kehittämistä.
Tohtorikoulutettava Fatemeh Davodi valmistaa elektrodia tiputtamalla katalyyttiä sisältävää mustetta mittauslaitteistoon kiinnitettävän elektrodin pinnalle. Kuva: Glen Forde/Aalto Energy Platform

EU:n energia- ja ilmastotavoitteisiin on kirjattu kasvihuonepäästöjen vähentäminen 80-95 prosentilla vuoden 1990 tasosta vuoteen 2050 mennessä. Ilmastotavoitteiden kannalta uusiutuvan energian hyödyntäminen on ratkaisevan tärkeää. Aurinko- ja tuulisähkön ongelmana on kuitenkin riippuvuus säästä. Uusiutuvan sähkön varastointi tuottamalla polttoainetta, vetyä tai hiilivetyjä, on yksi ratkaisu tähän ongelmaan.

Auringosta saatu sähköenergia voidaan muuttaa vedyksi elektrokatalyytin avulla. Elektrokatalyyttien materiaaleina käytetään jalometalleja, kuten platinaa. Ne ovat kriittisiä, saatavuudeltaan haastavia ja hyvin kalliita.

”Meidän tavoitteenamme on kehittää materiaaleja, jotka olisivat helpommin saatavia, edullisempia ja parantaisivat elektrokatalyyttien toimintaa, turvallisuutta ja ympäristöystävällisyyttä. Olemmekin onnistuneet korvaamaan elektrokatalyytin valmistuksessa käytettävän platinan hiilellä ja raudalla”, kertoo Aalto-yliopiston professori Tanja Kallio. "Hiili-rauta-katalyytin valmistus on kuitenkin hankalaa ja olemme toistaiseksi onnistuneet valmistamaan sitä vain pienen erän. Kehitämme skaalausta parhaillaan."

Tutkimusta yhdessä yritysten kanssa

Aalto-yliopisto kehittää uusia katalyyttejä yhteistyössä teollisuuden kanssa. EU:n CREATE-projektissa – jossa etsitään vaihtoehtoja kriittisille materiaaleille – Aallon kumppani on brittiläinen ITM Power, jonka tuotteita ovat vedyn sähkökemialliseen valmistamiseen tarvittavat reaktorit. Yhteistyön tuloksena on saatu testivaiheeseen hiili-rauta-katalyyttiä helpommin valmistettava ultra-low-Pt-katalyytti, joka toimiessaan vähentäisi reaktoreiden platinan määrää huomattavasti. 

Sähkön lyhytaikaisempaan ja pienimuotoisempaan varastointiin käytetään akkuja. Litiumakkujen valmistukseen käytettävän koboltin tarve nousee 5-10 vuoden sisällä ennusteiden mukaan kaksin- tai jopa kolminkertaiseksi nykytasosta. Yhdessä akkumateriaaleja valmistavan Freeport Cobaltin kanssa Aallon tutkijat ovat pyrkineet etsimään ratkaisuja materiaalien korvaavuuteen ja kestävyyteen.

Yritysyhteistyö on siis vahvasti mukana Aallon energian varastointiin liittyvässä tutkimuksessa. Yhdessä yritysten kanssa visioidaan energian varastoinnin tulevaisuutta myös 19.4. järjestettävässä aamiaistapahtumassa, joka keskittyy energian vaihtoehtoisiin varastointitapoihin, kuten polttoaineisiin ja lämpöön (power-to-X). Lisäksi on tärkeää pohtia tehokkaampia ratkaisuja polttoaineiden konversioon takaisin sähköksi. Tilaisuus antaa laaja-alaisen näkemyksen alan kärkitutkimukseen. Se on toinen osa Energian varastoinnin tulevaisuus -tilaisuuksien sarjasta, josta viimeinen osa järjestetään 31.5. aiheena energian varastointitarpeen vähentäminen. Tilaisuudet pidetään englanniksi.

Vaihtoehtoinen energianvarastointi -aamiaistilaisuus

Lisätietoja:

Professori Tanja Kallio
[email protected]

Kati Miettunen
Projektipäällikkö, Aalto Energy Platform
[email protected]

Anne Kosola
Asiantuntija, yrityssuhteet
p. 050 596 9395
[email protected]

 

Lisää tästä aiheesta

Kansikuvat Verma ja Lee
Tiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Hyvää suunnittelua vauvasta vaariin

Aalto ARTSin elokuun väittelijät ratkaisevat ongelmia eri käyttäjäryhmät huomioonottavilla suunnittelumetodeilla.
Mika Juuti studied the use of machine learning in information security for his dissertation.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tietoturvatutkijan täytyy osata ennakoida hyökkääjän seuraava askel

Tohtorikoulutettava Mika Juuti keskittyi väitöskirjassaan koneoppimisen hyödyntämiseen tietoturvajärjestelmissä.
Photoactive rod-like virus bundle schematic
Tiedotteet, Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Virukset ja väriaineet voidaan valjastaa vedenpuhdistukseen

Aalto-yliopiston tutkijat kehittivät uuden tavan luoda viruspohjaisia materiaaleja. Tulevaisuudessa niitä voidaan hyödyntää muun muassa nanolääketieteessä ja ympäristöteknologiassa.
Kuva: Sanna Lehto
Yhteistyö, Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Miten katkaista haavoittuvaisuusketju

Claudia Garduño ja AaltoLAB Mexico selvittivät, kuinka empatian, tiiviin kuuntelemisen ja muotoiluajattelun avulla voidaan löytää alkuperäisyhteisön keskeisimmät ongelmat.
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu