EU:n energia- ja ilmastotavoitteisiin on kirjattu kasvihuonepäästöjen vähentäminen 80-95 prosentilla vuoden 1990 tasosta vuoteen 2050 mennessä. Ilmastotavoitteiden kannalta uusiutuvan energian hyödyntäminen on ratkaisevan tärkeää. Aurinko- ja tuulisähkön ongelmana on kuitenkin riippuvuus säästä. Uusiutuvan sähkön varastointi tuottamalla polttoainetta, vetyä tai hiilivetyjä, on yksi ratkaisu tähän ongelmaan.

Auringosta saatu sähköenergia voidaan muuttaa vedyksi elektrokatalyytin avulla. Elektrokatalyyttien materiaaleina käytetään jalometalleja, kuten platinaa. Ne ovat kriittisiä, saatavuudeltaan haastavia ja hyvin kalliita.

”Meidän tavoitteenamme on kehittää materiaaleja, jotka olisivat helpommin saatavia, edullisempia ja parantaisivat elektrokatalyyttien toimintaa, turvallisuutta ja ympäristöystävällisyyttä. Olemmekin onnistuneet korvaamaan elektrokatalyytin valmistuksessa käytettävän platinan hiilellä ja raudalla”, kertoo Aalto-yliopiston professori Tanja Kallio. "Hiili-rauta-katalyytin valmistus on kuitenkin hankalaa ja olemme toistaiseksi onnistuneet valmistamaan sitä vain pienen erän. Kehitämme skaalausta parhaillaan."

Tutkimusta yhdessä yritysten kanssa

Aalto-yliopisto kehittää uusia katalyyttejä yhteistyössä teollisuuden kanssa. EU:n CREATE-projektissa – jossa etsitään vaihtoehtoja kriittisille materiaaleille – Aallon kumppani on brittiläinen ITM Power, jonka tuotteita ovat vedyn sähkökemialliseen valmistamiseen tarvittavat reaktorit. Yhteistyön tuloksena on saatu testivaiheeseen hiili-rauta-katalyyttiä helpommin valmistettava ultra-low-Pt-katalyytti, joka toimiessaan vähentäisi reaktoreiden platinan määrää huomattavasti. 

Sähkön lyhytaikaisempaan ja pienimuotoisempaan varastointiin käytetään akkuja. Litiumakkujen valmistukseen käytettävän koboltin tarve nousee 5-10 vuoden sisällä ennusteiden mukaan kaksin- tai jopa kolminkertaiseksi nykytasosta. Yhdessä akkumateriaaleja valmistavan Freeport Cobaltin kanssa Aallon tutkijat ovat pyrkineet etsimään ratkaisuja materiaalien korvaavuuteen ja kestävyyteen.

Yritysyhteistyö on siis vahvasti mukana Aallon energian varastointiin liittyvässä tutkimuksessa. Yhdessä yritysten kanssa visioidaan energian varastoinnin tulevaisuutta myös 19.4. järjestettävässä aamiaistapahtumassa, joka keskittyy energian vaihtoehtoisiin varastointitapoihin, kuten polttoaineisiin ja lämpöön (power-to-X). Lisäksi on tärkeää pohtia tehokkaampia ratkaisuja polttoaineiden konversioon takaisin sähköksi. Tilaisuus antaa laaja-alaisen näkemyksen alan kärkitutkimukseen. Se on toinen osa Energian varastoinnin tulevaisuus -tilaisuuksien sarjasta, josta viimeinen osa järjestetään 31.5. aiheena energian varastointitarpeen vähentäminen. Tilaisuudet pidetään englanniksi.

Vaihtoehtoinen energianvarastointi -aamiaistilaisuus

Lisätietoja:

Professori Tanja Kallio
tanja.kallio@aalto.fi

Kati Miettunen
Projektipäällikkö, Aalto Energy Platform
kati.miettunen@aalto.fi

Anne Kosola
Asiantuntija, yrityssuhteet
p. 050 596 9395
anne.kosola@aalto.fi