Salon kaupunki ja joukkoalueen yrityksiä lahjoitti 2020 Turun yliopistolle varat akkuteknologian viisivuotisen professuurin perustamiseksi materiaalitekniikan alalle. Salo IoT Campuksen Akkuprofessuurin huippuseminaarissa tiistaina materiaalitekniikan apulaisprofessori Pekka Peljo kertoi, mitä lahjoituksilla on saatu aikaan.
Aika paljon: ainakin ryhmän koko lasketaan jo kymmenissä ja yhteistyökuviot ovat kansainvälisiä.
– Akkumateriaalien ja -teknologioiden tutkimusryhmässä on nyt yli 30 kandiopiskelijaa ja kymmenen maisteriopiskelijaa. Olemme kasvaneet aika lailla viime vuonna, Pekka Peljo alustaa.
Tutkimusalueet rönsyilevät laajalle ja pitävät sisällään muun muassa uuden sukupolven aurinkokennoja, ledeihin liittyvää tutkimusta, tekoälypohjaista materiaalitutkimusta ja biosähkön ja sen rajapintojen tutkimusta.
– Etenkin keskitymme tuuli- ja aurinkosähkön varastointiin, mutta myös korkeatehoisiin ja autoissa käytettäviin litium-ioniakkuihin, Peljo sanoo.
Aurinko- ja tuulisähkön varastointi on yksi päästöttömän energiatalouden tärkeimpiä haasteita – molemmat vaativat tasaussähköä.
– Tuuli- ja aurinkovoima alkaa olla kaikkein halvinta energiaa, jopa halvempaa kuin hiilellä tuotettu. Mutta tätä sähköä pitää voida varastoida, Peljo sanoo.
Peljo taustoittaa, että sähköautojen litium-ioniakut ovat suuritehoisia ja pieniä; tuuli- ja aurinkosähkön varastointiin tarvittavien akkujen ei tarvitse olla pieniä, vaan halpoja ja turvallisia.
– Eniten tutkimme virtausakkuja, joissa on kaksi tankkia täynnä nestettä, jota pumpataan sähkökemiallisen kennon läpi. Sähkö varastoidaan nesteeseen. Jos tarvitaan lisää sähkövarastoa, voidaan kasvattaa tankkien kokoa, jos tehoa, lisätään kennoja.
Peljon mukaan virtausakkujen energiatiheys on kymmenen kertaa litium-ioniakkuja pienempi.
– Tutkimme paljon sitä, mitkä ovat uusien teknologioiden hinnat, mahdollisuudet ja rajat.
Nyt virtausakuissa käytetään Kiinasta saatavaa vanadiinia. Se on kallista ja poliittisesti arveluttavaa ainoana materiaalina. Siksi akkuprofessuurilaiset etsivät ja tutkivat virtausakkuihin soveltuvia yleisiä raaka-aineita.
– Olemme kymmenen hengen tiimillä Euroopan suurimpia virtausakkuihin keskittyneitä ryhmiä. Tämä kertoo, ettei vastaavaa tutkimusta ole paljon, Peljo sanoo.
Akkujen kannalta keskeistä on energiatiheyden hinta. Peljon mukaan juuri nyt käypänä vaatimuksena on noin sata dollaria per kilowattitunti, mutta jo lähitulevaisuudessa tähytään 50 dollariin kilowattitunnilta.
Peljon mukaan parhaillaan rakennetaan professuurin koulutusohjelman opetussuunnitelmaa ensi keväälle. Peljo sanoo, että ehdotuksia otetaan juuri nyt mielellään vastaan.
