Redan om drygt tjugo år kommer världen använda 30 procent mer energi än idag om prognoserna slår in. För att klara det och samtidigt ersätta de fossila bränslen som är så vanliga i stora delar av världen sker det stora investeringar i bland annat sol- och vindkraft.
För all el så gäller ”use it or lose it”, så med mer väderberoende produktion behöver vi hitta effektiva och flexibla sätt att lagra all överskottsenergi. Det första de flesta tänker på är förstås batterier, men går det verkligen idag?
Det råder ingen tvekan om att kostnaden för batterier gått ned dramatiskt det senaste decenniet vilket till stor del handlar om effektivare tillverkning och att vi blivit bättre på att utnyttja mer av kapaciteten i dem. Det finns även andra former av energilager, men ansedda konsultfirman Boston Consulting Group bedömer att ungefär hälften av alla investeringar som görs i energilager år 2030 kommer att handla om just batterier.
En av utmaningarna med batterilagring är dock dess inneboende hållbarhetsproblematik. Det handlar om behovet av sällsynta metaller, som exempelvis litium, kobolt och nickel, som idag alltför ofta utvinns på sätt som tär på både människa och miljö. Även om batterier kan ha ett långt liv då de fungerar utmärkt som energilager efter att de inte längre fungerar exempelvis i elbilar, så kommer de till slut ta just slut. Då vill det till att de sällsynta metallerna kan återanvändas ur miljösynpunkt.
Det behövs alltså utveckling som möjliggöra enklare återvinning och standardiseringar för att enklare ge batterierna ett andra liv, kopplat till nya användningsområden, när de inte längre kan prestera tillräckligt för att fungera till det som ursprungligen var tanken, men fortfarande är starka nog för att göra nytta.
Det positiva är att det läggs mycket resurser på forskning och det ger resultat. Forskare på Harvard har framgångsrikt börjat experimentera med rabarberextrakt som elektrolyt istället för nickelsulfit. Låter det osannolikt? Det är det inte. Själva tekniken kallas för flödeslagring och hemligheten i just rabarbersaften är dess klorofyll. På precis samma sätt som fotosyntesen omvandlar solljus till energi, kan molekylerna i megaflödesbatteriernas vätska avge och återta elektroner i oändlighet. Detta gör dem både miljövänliga och ekonomiska. Än så länge är dock kapaciteten för låg, men forskarna är (förstås) säkra på att tekniken i framtiden kommer att kunna skalas upp så pass att den blir både effektiv och kostnadseffektiv nog att kunna tillgodose våra energilagringsbehov, men med mycket mindre belastning på miljön. Vi väntar otåligt.
Det finns förstås många olika spår och även vid Stanford letar man efter nya batterilösningar. Men här tar man istället datorkraft till hjälp och har konstruerat en AI-algoritm som testar tusentals nya litiumblandningar i jakten på de perfekta ledaregenskaperna. Målet är att vaska fram ett tjugotal toppkandidater och sedan utveckla dessa i labbtester.
Men forskning pågår överallt. I Australien exempelvis, på universitetet i Wollongong, testas batterier vars huvudsakliga beståndsdel är salt. Inte så praktiskt som elbilsbatterier, men lämpligt för energilager i större skala.
Utvecklingen mot batterier med lägre miljöbelastning och bättre prestanda till lägre pris sker i laboratorier och på utvecklingsavdelningar runt om i världen. Idag vet vi inte exakt vilken eller vilka lösningar som morgondagens batterier kommer använda sig av, men att de kommer ha lägre miljöpåverkan, kan vi räkna med.
Och visst vore det lite extra roligt att fylla på sin energi med lite rabarbersaft?