Det låter nästan för bra för att vara sant. Men inom en snar framtid kommer vi att kunna lagra el från sol och vind i batterier av trä. Norrköpingsföretaget Ligna Energy har tagit fram en lösning som är både miljövänlig och skalbar.
En stor del av virket från svenska skogar används som råvara till pappersmassa. Massaveden, som virket då kallas, består av ungefär 65 procent cellulosa och närmare 30 procent lignin. Cellulosan vill man ha i pappersmassan medan ligninet måste tas bort. Det lignin som blir över, och det handlar om stora mängder, kan användas som biomassa men är också en av huvudkomponenterna i Ligna Energys batterier.
– Det unika med vår battericell är själva materialvalet. Vi har lyckats hitta en kombination som bygger på skogsbaserade och organiska material samt en vattenbaserad elektrolyt, säger Peter Ringstad, CEO på Ligna Energy.
Ser ut som ett vanligt batteri
Något som däremot inte är unikt är battericellens design. Ett batteri av rester från massatillverkning ser ut som vilket vanligt, cylindriskt batteri som helst. Tanken med det är att befintlig produktionsinfrastruktur ska kunna användas vid tillverkningen.
– Man skulle kunna uttrycka det som att ingredienserna och kakreceptet är unikt, men inte ugnen och kakformen. Vi vill ju att det ska gå fort och vara lätt att komma i gång med storskalig produktion, säger Peter Ringstad.
Lagringsfunktionen är inte heller den unik, det går att lagra el i litiumjonbatterier redan nu. Men de batterierna är vare sig miljövänliga eller säkra.
– Ett problem med litiumteknologin är att den är explosiv, har hög antändningsbenägenhet och att en eventuell brand är extremt svårsläckt. Vårt batteri har inga sådana störande flamegenskaper utan är i princip som en blöt vedklabbe, förklarar Peter Ringstad.
Pilotprojekt på hyresfastigheter inom ett par år
Att battericeller av trä ligger i tiden råder det ingen tvekan om med tanke på de växande energilagringsbehoven. Under 2021 är Ligna Energys mål att gå från enstyckstillverkning, vilket är vad man har i dag, till tillverkning av lite större batteripack i demonstrationssyfte. Peter Ringstad hoppas att det ska leda till investeringar som möjliggör pilotproduktion av batteripack till solcellsförsedda hyresfastigheter.
– Vi skulle kunna ha en testlina för hyresfastigheter 2023. Därefter behöver vi kanske ytterligare tre-fyra år för att kunna leverera containerlagringslösningar till stora sol- och vindkraftparker.
Hur snabbt det går att skala upp produktionen beror främst på ekonomiska faktorer. En helt ny fabrik måste byggas, även om själva produktionsanläggningen kan baseras på maskiner och teknologi som redan finns.
Andelen grön el från sol och vind ökar i Sverige och världen. Det är positivt men medför utmaningar eftersom det ger en mer ojämn energitillgång. För att omställningen till förnybar energi inte ska hindras behöver vi säkra, billiga, miljövänliga och storleksmässigt flexibla lagringslösningar.
– Det är också så att summan av alla de här små energikällornas tillgångsvariationer i sin tur skapar frekvensvariationer i elnätet. Men med hjälp av energilager i form av batterier kan man ta bort de frekvensstörningarna och balansera systemet, säger Peter Ringstad.
Gott om råvara
Näst efter cellulosa är lignin den största förnybara kolkällan som finns. Risken för att det skulle bli brist på batterimaterial är därför mycket liten menar Peter Ringstad.
– Den lågt beräknade tillväxten av energilagring per år i världen är cirka 30 GWh. För att kunna lagra tio procent av den energin skulle man behöva producera runt 100 000 ton elektrodmaterial, vilket motsvarar ungefär den mängd lignin som genereras som biprodukt av en pappersmaskins halva årsproduktion. Det finns alltså gott om råvara.
Så funkar batterier av ”trä”
En battericell lagrar elektrisk laddning. Den laddas genom att man tillför elektrisk energi, håller laddning elektrokemiskt och laddas ur genom att man lägger på en elektrisk last. Elektroner och joner byter plats under denna process. Vissa material har förmågan att ta emot eller avge elektroner när de sänks ner i ett elektrolyt.
Forskarteamet som är knutet till Ligna Energy har upptäckt hur man kan blanda lignin och kol för att få rätt elektrokemiska egenskaper i den positiva elektroden. Lignin har en kemisk struktur som lämpar sig för så kallade redox-processer.
Ligna Energy har dessutom tagit fram en vattenbaserad elektrolyt som fungerar bra för transport av joner. Detta ger världens första ”träbatteri”.
Funderar ni i ditt bolag på batterilager? Läs mer om hur Vattenfall kan leverera energilager som en funktionslösning genom Power-as-a-Service i vårt White Paper.
Eller få kontinuerlig information om elektrifiering och högspänning.
