Slik kan unyttig CO2 bli til nyttig maursyre

Ved hjelp av kunstig fotosyntese og solenergi håper forskere å bidra til CO₂-fangst og å løse problemet med CO₂-utslipp.

Kjemiker Kaiqi Xu ved Universitetet i Oslo. ser på om det er mulig å etterligne fotosyntesen for å slippe ut mindre CO₂ eller fange noe av det som svever rundt i luften?

– Vi vil bruke kunstig fotosyntese fordi den naturlige fotosyntesen ikke alltid er så veldig effektiv, sier Xu til UiOs forskningsmagasin Titan.uio.no.

Den naturlige fotosyntesen kan lage sukker av CO₂ og vann. Xu og kollegene vil få den til å lage noe som er mer nyttig. Xu jobber med et enzym som kan omdanne CO₂ til maursyre, som brukes i industrien.

– I tillegg til at vi kan bli kvitt litt CO₂, selvfølgelig, som ikke er noen ulempe med tanke på klimaendringene, sier forskeren som på lengre sikt håper denne forskningen kan bidra til CO₂-fangst.

......

Utvikler smart energilagring ved havvindkraftverk

Vindkraftanlegg til havs har et problem. Det er komplisert og kostbart å frakte energi til land via sjøkabel. Nå utvikles teknologi som kan lagre og selge kraften rett fra turbinen.

I januar i fjor kjøpte den norske industribedriften Unitech Offshore AS verdens første flytende havvindmølle i megawatt-klassen, Hywind Demo, fra Equinor.

Unitechs primære formål med kjøpet var å bruke vindmøllen til å utvikle og teste en ny type høyspentkabel som skal frakte elektrisitet mellom turbiner, omformerstasjoner og ladestasjoner med mere, internt i vindparker.

Men Unitech vil også utvikle og teste teknologi som gjør det mulig og lønnsomt å lagre elektrisitet der den blir produsert. Det skjer i samarbeid med Universitetet i Oslo, skriver UiOs forskningsmagasin Titan.uio.no

– Når deler av skipstrafikken blir mer og mer elektrisk, kan det for eksempel bygges ladestasjoner i havet med energi fra vindmøller. Da kan skipene langs kysten seile innom disse ladestasjonene når de trenger påfyll av elektrisk kraft istedenfor å gå helt inn til land, forteller doktorgradsstudent Torbjørn Egeland-Eriksen.

Han jobber med å simulere, modellere og designe hybride energilagringssystemer. Målet er å utvikle et system som passer til mange forskjellige bruksområder.

– Systemet skal kunne brukes uavhengig av om det er solceller eller vindkraft som produserer elektrisiteten, forteller Egeland-Eriksen.

....

En tilfeldighet på lab'en kan gi bedre solceller

De fleste solcellene er laget av silisium, og de omdanner 15-20 prosent av sollyset til elektrisitet. En oppdagelse på Sintef kan øke energieffektiviteten.

Det var ikke solceller forskerne hadde i tankene da de satte i gang eksperimentet denne dagen.

– Vi skulle se om vi kunne lage et materiale av silisium og aluminium, sier Sintef-forsker Annett Thøgersen til UiOs forskningsmagasin Titan.uio.no.

– De to materialene er billige, de er ikke giftige, og industrien er godt kjent med dem, så vi tenkte det var verdt å prøve hva som skjer hvis vi blander de to, sier hun.

Forskerne forventet å få aluminium og silisium jevnt blandet eller kanskje lagdelt. – Men da jeg skulle se på materialet i elektronmikroskopet, fikk jeg en skikkelig overraskelse. Aluminium og silisium hadde organisert seg med aluminium i tynne søyler omgitt av silisium. Kolonnene er omtrent 5 nanometer i diameter.

Forskerne ser for seg mange mulige anvendelser, fra å bruke materialet på baksiden av solceller for å spre lys tilbake, til sensorer i elektronikk og membraner til batterier eller termoelektriske elementer.

– Hvis en modellerer materialet med en datamaskin, viser resultatene at vi øker sjansen for at lyset som treffer en solcelle, blir tatt opp og brukes til strøm. Men først må vi kjenne materialet og kunne kontrollere alle prosessene, sier Thøgersen som understreker at funnet må testes grundig før det kan tas i bruk.

....

Slik blir byene energismarte

Norske byer kan bli nærmest selvforsynte på varme, hvis hver enkelt bydel rigges for det, mener Sintef-forsker.

– Dette er fullt mulig gjennom å bruke nærliggende spillvarmekilder og fornybare varmekilder, samt et felles vannbårent varmesystem – et lavtemperatur varmenett – som kan ta imot varme fra ulike kilder og distribuere den til bygningene, sier Sintef-forsker Hanne Kauko til NTNU/Sintefs forskningsmagasin Gemini.

Strømbehovet kommer til å øke kraftig de kommende årene.

– Men vi kan redusere energi- og effektbehovet i strømnettet gjennom brukerfleksibilitet og lagring, og dessuten utnytte andre energibærere der det er mulig, sier Kauko.

Hun peker på at oppvarmings- og kjølebehovet til bygningene tilsvarer omtrent halvparten av det totale energibehovet, og kan dekkes med andre energibærere enn strøm.

– Med vannbårne varmesystem for byer og bydeler, fjernvarme og nærvarme, kan man benytte ulike spillvarmekilder og fornybare varmekilder til dette. Fjernvarme muliggjør økonomisk utnyttelse av varmekilder som ellers ville blitt kastet, forteller Kauko.

Hun påpeker at det finnes svært mange spillvarmekilder i byene. Eksempler er datasentre og kjølesystem til store matbutikker. Bildet viser forsker og systemdesigner Armin Hafner ved Sintef på besøk i en Rema-butikk i Trondheim. Her mellomlagres overskuddsvarme fra kjølemaskineriet i vanntanker, og varme herfra leveres tilbake til butikken via ventilasjonssystem og gulvvarme.

Magasin

Teknologi-notiser