Organiska flödesbatterier - test av ny teknik

Vägen framåt är tydlig, för att klara klimatutmaningen måste vi snabbt fasa ut fossila energikällor till fördel för förnyelsebara. För att energiförsörjningen fortsatt ska vara stabil behövs energilager, såsom batterier, för att reglera svängningarna i produktion och efterfrågan då de inte alltid matchar.

– Vi vill hitta lösningar för en säker och kostnadseffektiv energiförsörjning och energihantering i samhället som går i linje med Parisavtalet. Genom HSB Living Lab kan vi effektivt testa tekniken för första gången i verklig skala, säger Lisa Åkerlund, teknisk chef och projektledare på Rivus. 

Det finns flera typer av batterier och de med allra högst energitäthet är litiumjonbatterier. Dessa batterier krävs i bilar och i bärbar elektronik där en av de viktigaste aspekterna är vikt och storlek. Problemet är att dessa batterier har ett stort resursmässigt fotavtryck och inte heller är 100 procent säkra. Så varför använder vi denna typ av batteri i applikationer där nämnda aspekter inte är prioriterade?

Flödesbatterier döremot har lång livslängd både i tid och laddcykler, minimal självurladdning och kan dessutom inte börja brinna. Men det finns en hake. De flödesbatterier som installeras idag har en elektrolyt som baseras på vanadin som aktiv komponent, en tungmetall som står på EU:s lista över kritiska råvaror.

Chalmersavknoppningen Rivus utvecklar en lösning på detta problem: vattenbaserade organiska elektrolyter gjorda av billiga och lättillgängliga råvaror. Målet är att erbjuda ett brandsäkert alternativ och att minimera både kostnaderna och klimatavtrycket. I Rivus elektrolyt ingår organiska byggstenar helt utan vanadin eller andra kontroversiella batterimetaller såsom litium och kobolt.

Illustration över hur ett organiska flödesbatterier från Rivus kan se ut. 

Innovationen testas i verklig skala på HSB Living Lab i Göteborg
Tekniken har redan bekräftats i en 1 kWh-prototyp i Rivus labb under 2023, och en 10 kWh-version kommer att installeras på HSB Living Lab under 2024 för att testa tekniken i verklig skala. Detta görs tillsammans med Bengt Dahlgren Göteborg som kommer utvärdera och simulera möjliga driftfall och förutsättningar där flödesbatterier kan göra mest nytta. De kommer också att genomföra en jämförelse av klimatpåverkan för Rivus organiska flödesbatterier jämfört med konventionella litiumjonbatterier.

– Energilagring för el är en viktig fråga för framtidens energisystem och något vi arbetar alltmer med i vår verksamhet. Vi är glada att få möjligheten att delta i detta projekt och bidra till utvecklingen av nya hållbara alternativ för energilagring, säger Andreas Fränne, senior konsult på Bengt Dahlgren Göteborg.

Rivus ser flödebatterier som en teknisk lösning som kan komplettera behov och nytta med konventionella litiumjonbatterier. Med annan prestanda gällande lagringstid och kapacitet kan flödesbatterier öppna upp för nya möjligheter inom energilagring. Detta sker i en tid av snabbt ökat behov av el, växande förnybar energiproduktion med varierande utbud och en alltmer osäker elförsörjning som placerat energilagring i kärnan av energiomställningen.

– Genom att använda lättillgängliga organiska material blir vår teknik billigare och grönare ju mer vi skalar upp. Det ger oss även möjligheten att utveckla lokala värdekedjor, säger Lisa Åkerlund på Rivus.

Rivus plan är att under slutet av 2024 även installera en större anläggning på 40-100 kWh hos ett fastighetsbolag i Göteborg för att därefter lansera sin produkt på marknaden år 2025.