Høythengende EU-stipend til NTNU
ERC Starting Grant på nær 16 millioner kan gi mer effektiv energilagring og dermed mer bruk av fornybar energi.
Førsteamanuensis Jan Torgersen og hans prosjekt ELECTRODE er tildelt et prestisjetungt ERC Starting Grant på 1.5 millioner euro, eller mellom 15 og 16 millioner norske kroner.
Det europeiske forskningsrådet (ERC) gir blant annet oppstartstøtte til fremragende forskere med lovende vitenskapelige prosjekter. Dette er en individuell støtte til førsteamanuensis Torgersen ved Institutt for maskinteknikk og produksjon ved NTNU, men han samarbeider med andre folk i særklasse.
Arbeidet er interessant som grunnforskning, men kan også være nyttig fordi det åpner opp for mer bruk av fornybar energi.
Jan Torgersen. Foto: Thor Nielsen, NTNU
– Generelt forsøker vi å løse problemer knyttet til begrensninger i massetransport i brenselsceller. Vi vil bruke 3D-printere for å lage porøse fotopolymerstrukturer som er fullstendig definert av en computermodell. I tillegg forblir de stabile når vi etterprosesserer dem til karbon, sier førsteamanuensis Jan Torgersen.
Alt dette skjønner vel de færreste noe som helst av. Men vi skjønner at dette er verdt å finne ut av når vi hører at det blant annet kan bidra til langt mer effektive metoder for å lagre fornybar energi.
– Det betyr at vi eventuelt kan bruke CAD-design i elektrokjemi som gir oss mange muligheter for å øke effekten til energikonvertering, fortsetter Torgersen.
Mer effektiv energilagring
Mer effektiv lagring er spesielt viktig når vi vil utfase fossile drivstoffer, siden fornybar energiproduksjon ikke kan reguleres like enkelt.
Dette er fordi vindkraft og vannkraft er uregelmessige. For å få brukt mest mulig energi fra dem må energien kunne lagres når anleggene produserer mer enn det som blir forbrukt.
Dette vil for eksempel inntreffe når det blåser mye om natta. Da må vi lagre energien sånn at vi kan bruke den når det er vindstille eller perioder med lite nedbør.
Å lagre energi i elektrokjemiske drivstoffer som hydrogen er da et godt alternativ til batterier, siden batterier har sine begrensinger i energitettheten, det vil si hvor mye elektrisk energi vi kan lagre på én plass.
– Det er her ELECTRODE kommer inn. Prosjektet har som mål å øke effekten i brenselceller. Dette vil gi oss mindre apparater med mer effekt og bedre energikonverteringseffektivitet, sier Torgersen.
Mer effektiv lagring av energi er nødvendig om vi skal gå over til renere energikilder. Foto: Shutterstock, NTB scanpix
Transport av stoffer
– Et lovende alternativ for å lagre og transportere fornybar energi er hydrogen og hydrogen-baserte syntetiske drivstoffer som kan omdannes til energi når og hvor vi trenger den, sier Torgersen.
Brenselsceller er alternativer til vanlige batterier. Men teknologiene har begrensninger knyttet til effektiv transport av ulike stoffer i dem. Det vil ELECTRODE finne ut mer om og helst gjøre noe med.
– En optimalisert struktur kan gi oss mindre energitap når vi trenger en høy effekt fra en brenselcelle, sier Torgersen.
Karbonbaserte forbindelser egner seg i brenselceller, men så langt kan de ikke bli definert fra en CAD-modell.
Internasjonalt samarbeid
Dette er så klart ikke arbeidet til én enkelt person. Torgersen er ekspert på 3D-printing basert på fotopolymerer. Men han er ikke ekspert på elektrokjemi og er derfor avhengig av å samarbeide med folk som dr. Robert Bock og professor Odne Burheim ved Institutt for energi- og prosessteknikk ved NTNU.
Torgersen samarbeider også med laboratorier han tidligere har forsket ved, nemlig Nanoscale Prototyping Laboratory ved Stanford Universitet, ledet av professor Fritz Prinz, og Additive Manufacturing Technologies group ved Vienna University of Technology, ledet av professor Jürgen Stampfl.
Prosjektet har søkt om støtte i fem år.
