Vinteren har været uhyggelig kold i år. Foruden de forfrosne fingre har det også gjort ondt i lommerne på mange husejere, der har skullet fyre ekstra meget op for at kunne holde varmen.
Men hvad nu hvis man i stedet for at bruge formuer på et kul-, gas-, eller flis-fyr kunne lagre sommersolen i juli måned for at frigive den senere hen, når årets sjette snestorm passerer hen over landet i januar?
Den tanke skal et nystartet dansk forskningscenter under Københavns Universitet realisere.
Forskningscentret for Udnyttelse af Solenergi har netop fået bevilliget 35 millioner af universitet til at finde ud af:
- Hvordan man dels kan lagre solenergi i organiske molekylestrukturer.
- Hvordan solceller kan fremstilles af organiske materialer.
»Det er to meget spændende opgaver, som jeg er ret sikker på, at vi kan få løst over de næst fem år,« siger lederen af det nye center, professor Mogens Brøndsted Nielsen, der sammen med professor-kollegerne Kurt V. Mikkelsen og Henrik G. Kjærgaard skal realisere visionen.
Forskerne er godt på vej
Nu er det jo ikke sådan, at forskerne starter på fuldstændig bar bund.
Gennem de seneste otte år har forskerne ’tyvstartet’ ved at udvikle et molekyle med netop den egenskab, at det kan optage og lagre solenergi.
I sin enkelthed fungerer molekylet ved, at det ændrer struktur, når lys skinner på det, og det bliver på den måde ’opladet’. Over tid skifter molekylet dog tilbage til sin gamle struktur, hvorved energien frigives igen.
\ Fakta
Forskningscentret for Udnyttelse af Solenergi samarbejder med nogle af verdens førende forskere på området. Blandt andet har flere af de klogeste hoveder inden for feltet tilkendegivet, at de vil besøge forskningscentret som gæsteprofessorer i løbet af de fem år, som forskningscentret skal eksistere.
Det er netop frigivelsen af energien, som forskerne skal arbejde på at kontrollere.
»Vi skal finjustere molekylet, så det kan opfange lys og holde på energien på ubestemt tid. Når energien så skal bruges, kan man få den frigivet, ved enten at varme molekylet op, lyse på det med en bestemt bølgelængde eller bruge en anden form for katalysator. Vores opgave ligger i at finde ud af, hvordan vi opnår det,« fortæller Mogens Brøndsted Nielsen.
Sommersol om vinteren
Når forskningscentrets arbejde er afsluttet om fem år, regner forskerne med, at de står med et molekyle, der kan opfange sollys om sommeren, som efterfølgende kan frigives, når behovet opstår.
Eksempelvis forestiller Mogens Brøndsted Nielsen sig, at man kan dække tage og husgavle med en film bestående af molekylet, som hen over sommeren indfanger og lagrer sollys.
Når vinteren og mørket senere rammer Danmark, har husejerne en stor mængde varmeenergi lagret i molekylerne, som kan frigives, efterhånden som frosten tager til.
»På den måde omgår vi normale solcellers største begrænsning: De leverer kun strøm, når solen skinner,« forklarer Mogens Brøndsted Nielsen.
Mogens Brøndsted Nielsen fortæller desuden, at det også er muligt, at den lagrede varmeenergi kan omdannes til elektrisk energi, hvis det giver bedre mening.
Fleksible organiske solceller
Det andet delprojekt i forskningscentrets arbejde er udviklingen af fleksible organiske solceller.
\ Fakta
Organiske molekyler er baseret på strukturer, hvor kul-atomer er ’rygraden’ i molekylet. Forskellige organiske og ikke-organiske sidegrupper giver de organiske molekyler forskellige egenskaber såsom varierende fleksibilitet eller evnen til at opfange sollys. Organiske molekyler dækker over alt fra DNA og vitaminer til plastik og gummi.
I dag er solceller lavet af silicium og derfor meget stive og skrøbelige.
Derimod har organiske molekyler muligheden for at være bøjelige.
Fleksible solceller åbner op for helt nye mulige anvendelser af solenergi.
»Man kan eksempelvis forestille sig, at man har fleksible solceller uden på sin taske. Derved kan tasken forsynes med et stik indvendigt, så man kan lade sin computer op, mens man er på farten,« siger Mogens Brøndsted Nielsen.
Opgaven er stabilitet
Central i begge de to opgaver, som centret har sat sig for at løse, er nedbrydning af de organiske molekyler.
Hvis organiske molekyler skal kunne bruges i enten tasker eller på hustage, skal de også kunne modstå tiden, miljøet og sollyset uden at falde fra hinanden.
»Det handler om ’fotostabilitet’ – at overleve solens stråler uden at falde fra hinanden over tid. Det er måske vores største opgave. Kan vi løse den, har vi til gengæld også gjort det muligt at lagre energi på en helt ny og smartere måde, som endda er CO2-neutral oven i hatten,« siger Mogens Brøndsted Nielsen.
