Et materiale som utvinnes fra alger kan erstatte grafitten i batterier. Grafitt er den vanligste komponenten på anode-siden i litium-ion batterier, som er det mest benyttede typen oppladbare batterier.
Med grafitten som brukes i disse batteriene har man tradisjonelt vært avhengige av giftige løsemidler for å løse opp bindemiddelet som kreves. Denne prosessen har også høyt CO2-avtrykk.
I tillegg kommer grafitten fra karbon som utvinnes ved gruvedrift eller fra syntetisk karbon som igjen kommer fra petroleum.
![HP Norge](https://images.gfx.no/80x/2757/2757793/hp%2520logo.png)
![](https://images.gfx.no/cx0,cy1244,cw8192,ch2731,2000x/2848/2848258/hp_day4_roz_ambiente_maja_0384_shot_086%2520(1).jpg)
– Hvis vi skal bruke batterier for å gi kraft til en fornybar revolusjon, så er det jo dumt at grunnmaterialet derfra kommer fra petroleum, sier Andreas Nicolai Norberg (27), forsker i batteriteknologi på NTNU.
Lengre varighet
– Dersom silisiumoksid fra alger erstatter dagens grafitt, vil vi kunne få både tynnere og lettere batterier med samme kapasitet som dagens, sier Fride Vullum-Bruer, tidligere prosjektleder og forsker i Sintef Energi.
Dette betyr også at batteri av samme størrelse vil vare lengre.
– Kapasiteten vil øke med opptil 20 prosent i forhold til dagens batterier, sier Vullum-Bruer.
![– Kapasiteten vil øke med opptil 20 prosent i forhold til dagens batterier, sier Fride Vullum-Bruer, gründer og forsker ved Institutt for materialteknologi ved NTNU. <i>Bilde: Marius Valle</i>](https://images.gfx.no/290x/2480/2480099/vullum-bruer.jpg)
Anvendelsen av grafitt i batterier har flere ulemper. Den praktiske kapasiteten til grafitt er allerede lik den teoretiske kapasiteten. Det vil si at grafittens yteevne i et batteri allerede er så god som den kan bli. Man klarer ikke å få mer litium inn i grafitten, noe som er nødvendig for å utvikle batterier med lengre yteevne.
– Silisiumoksid har derimot en teoretisk kapasitet som er 3-4 ganger så høy som grafitt, sier Norberg.
Ferdig nanoteknologi i algene
– Algen som benyttes er en type kisel-alge og navnet kommer av den høye konsentrasjonen av silisiumoksid i algeskallet. Kort fortalt så er algeskallene er ferdiglaget nanoteknologi, sier Norberg.
![– Hvis vi skal bruke batterier for å gi kraft til en fornybar revolusjon, så er det jo dumt at grunnmaterialet derfra kommer fra petroleum, sier Andreas Nicolai Norberg (27), forsker i batteriteknologi på NTNU. <i>Foto: Marthe Svendsen</i>](https://images.gfx.no/290x/2480/2480100/4.jpg)
Kort fortalt er algeskallene ferdiglaget nanoteknologi
Andreas N. Norberg, forsker ved NTNU
Algeskallet har nanostrukturer som gjør at det samler lys veldig godt, og det er disse som benyttes i batteriet.
Dette er viktig fordi silisiumoksid lenge har vært kjent for å ikke reagere med andre stoffer. Norberg sier at forskere ved en tilfeldighet fant ut at dersom materialet har nanostrukturer så blir stoffet mer reaktivt.
Nanostrukturene er altså nødvendige for å få en reaksjon mellom silisiumoksid og litium som er nødvendig i et batteri.
Algene får forskerteamet av et lokalt firma som høster disse som et biprodukt i Trondheimsfjorden.
![Schneider Electric](https://images.gfx.no/80x/2717/2717830/squarelogo_RGB.png)
![Forenkler bærekraftsrapportering i datasentre](https://images.gfx.no/1000x333/2833/2833606/EcoStruxure_IT.jpg)
CO2-nøytral produksjon
– Gjennom fotosyntese bruker algene CO2 for å vokse, noe som er med på å gjøre algebatterienes produksjonsprosess helt CO2-nøytral, sier Norberg.
En langsiktig idé for forskerne er å produsere alger i nærheten av fabrikker og smelteverk, slik at CO2-utslippene derfra kan mates direkte inn i produksjonsprosessen av algene.
Norberg sier at den organiske delen av algen også inneholder Omega-3. Hvis dette brukes i mat eller kosttilskudd vil produksjonsprosessen av algebatteriet faktisk kunne bli CO2-negativ, ifølge forskerne.
Må bli stabilt
En av de største utfordringene med fremstillingen av algebatteriene er at materialet oppfører seg ulikt fra parti til parti.
– Foreløpig trengs det en mer stabil feedstock av materialer før algebatteriene kan produseres i storskala, sier Vullum-Bruer.
Hun ser for seg mange mulige bruksområder for silisiumoksidet fra algeskallet, og har blant annet sett på muligheten for å bruke det i kondensatorer og annen type energilagring.
– Silisium er jo det materialet du finner mest av her i verden, rett etter oksygen. Det er et veldig anvendbart materiale, sier hun.
![Det kommer flere og flere litium-baserte batterier på markedet. Det er spesifikke brannutfordringer knyttet til disse batteriene. Se statistikken lenger ned i saken.](https://images.gfx.no/130x87/2507/2507909/copy-antall-litium-batterier-3.png)
Stor guide: Unngå å gi bort brannfeller - fire fyldige tips for kjøpe og håndtere litium-baserte batterier
Kommersialisering
Prosjektet drives av NTNU Technology Transfer som har fått støtte fra Forskningsrådet for å vurdere muligheten for kommersialisering. Forskerne har nettopp begynt å teste algebatteriene i større skala, i samarbeid med et svensk firma.
– Hvis det fungerer så bra som vi håper, er planen å lage et spin off-firma som kan produsere anodematerialer som vi selger videre til batteriprodusenter, sier Vullum-Bruer.
– Vi har lenge vært i dialog med Siemens, som synes dette er kjempespennende. Vi har flere kontakter som er veldig interessert, sier Vullum-Bruer.
Går alt etter planen har teamet en liten pilotskala oppe i løpet av to til tre år. Vullum-Bruer påpeker at dette fortsatt er på småskala-nivå. Den eventuelle kommersialiseringen vil ta mye lengre tid.
– Før vi har et produkt som kan selges, så går det fort 7-8 år, vil jeg tro.