Elite-forsker: 'Vi må indstille os på mindre batteri-ydeevne end lithium-ion i fremtiden'

20. februar kl. 08:0011
Elite-forsker: 'Vi må indstille os på mindre batteri-ydeevne end lithium-ion i fremtiden'
Illustration: Aarhus Universitet.
Prismodtagerne tager os forbi både fortidig dna, forstyrrede proteiner og fremtidens batterier, når årets EliteForsk-priser i dag bliver givet til fem danske forskere.
Artiklen er ældre end 30 dage

I dag hædres fem af landets dygtigste, yngre forskere for deres bidrag til forskning af ‘international særklasse’.

Det sker med Uddannelses- og Forskningsministeriets uddeling af fem EliteForsk-priser, der er på 1,2 millioner kroner hver og udtrykker stor anerkendelse fra de fagfæller og kolleger, som har indstillet forskerne.

Illustration: Aarhus Universitet.

Dorthe Ravnsbæk

Professor på Aarhus Universitet, Institut for Kemi
Uddannelses- og forskningsminister Christina Egelund siger om professoren:
»Dorthe B. Ravnsbæk forstår processer i batterier, som ikke umiddelbart er til at se. Hun har på imponerende vis udviklet helt nye metoder til at undersøge batteriers strukturer, når de oplader. Genopladelige batterier er håndgribeligt for os alle. Jeg er sikker på, at hendes forskningsfelt er et afgørende skridt, når vi skal bevæge os ind i en mere bæredygtig verden. Det er det, fremragende forskning kan.«

I år har hele tre ud af fem prismodtagere optrådt i Ingeniørens spalter inden for det seneste årti. Her har særligt én har gjort sig bemærket med sin store viden inden for genopladelige batterier og energilagring.

Professor i materialekemi ved Aarhus Universitet (AU) Dorthe Ravnsbæk har tidligere diskuteret levetiden af elbilbatterier og præsenteret Ingeniørens læsere for et natrium-ion-batteri baseret på havvand. Og det er intet tilfælde, at batteriet var baseret på en ressource, der findes i så rigelige mængder.

Artiklen fortsætter efter annoncen

»For mig at se er der ingen tvivl om, at de største udfordringer med fremtidens energilagring bliver ressourcerne. Altså hvorvidt de er tilgængelige i bæredygtige mængder,« siger AU-professoren, der er meget taknemmelig for at modtage EliteForsk-prisen.

Hun håber, at prisen kan være med til at sætte fokus på nogle af de ressource-udfordringer, vi som samfund står over, når stadig mere skal elektrificeres. Og en del af løsningerne er at skrue ned for forventningerne til fremtidens batterier.

»Vi er nødt til at indstille os på, at løsningerne ikke bliver så gode som i dag. Ydeevnen vil blive lavere, når batterierne laves på bæredygtig vis, og vi kommer til at se batterier, der ikke lever op til nutidens lithium-ion-batterier eksempelvis,« siger Dorthe Ravnsbæk.

Fortidens prisme til at forstå fremtiden

Illustration: Københavns Universitet.

Eline Lorenzen

Lektor på Københavns Universitet, afdeling for molekylær økologi og evolution
Uddannelses- og forskningsminister Christina Egelund siger om lektoren:
»Eline Lorenzen har udforsket samspillet mellem dyr, mennesker og natur igennem mange hundrede tusinde år. Det gør hun for bedre at forstå de sammenhænge, vi er en del af, og hvilken betydning klimaforandringerne får. Det er helt centralt, når vi skal forstå, hvordan verdens nulevende arter vil klare sig i fremtiden. Jeg er sikker på, at hendes succes vil inspirere mange til at følge i samme fodspor.«

Det er ikke første gang, hun hædres for sin forskning. Senest modtog hun H. C. Ørsted-prisen i efteråret, og for ti år siden kunne hun føje modtager af prisen UNESCO-L’Oréal Women in Science til sit CV.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Det kunne også én anden af dette års EliteForsk-prismodtagere, nyudnævnt professor og kurator ved Københavns Universitet Eline Lorenzen, der i dag forsker i fortidens økosystemer baseret på dna-analyser.

Hun prøver med egne ord »at forstå, hvordan vores natur vil påvirkes af globale klima- og miljøforandringer i den nærmeste fremtid, ved at undersøge indflydelsen af fortidens store forandringer.« Det indebærer at kaste lys over klimaforandringers påvirkning af fødekæder og økosystemer ved at kortlægge, hvordan de så ud for tusinder af år siden.

»For at citere én af mine kolleger kan man sige, at det svarer til, at man kigger på aktier, før man investerer i en virksomhed. Hvordan det er gået virksomheden i fortiden, kan give indsigt i virksomhedens fremtid,« siger Eline Lorenzen.

Pattedyr i centrum

Hvor dna fra arktiske pattedyr såsom grønlands- og narhvaler gennem mange år har været omdrejningspunkt for Eline Lorenzen, er det et andet pattedyr, der er centrum for to af de øvrige prismodtageres forskning.

Mennesket.

Eller snarere menneskets hjerne, og når den bliver angrebet af neurologiske sygdomme som Alzheimers og Parkinsons.

Prismodtager professor på Nuklearmedicinsk Afdeling på Aarhus Universitetshospital, Per Borghammer, kunne i januar fortælle, hvordan Parkinsons starter enten i næsen eller i tarmen. Og ikke begge steder samtidig, som hidtil antaget.

Afgørende proteinfolder

På DTU’s institut for bioteknologi og biomedicin supplerer prismodtager Alexander Kai Büll forskningen i neurologiske sygdomme ved at zoome helt ind på nogle af de proteinstrukturer, der klumper sammen, når hjernen bliver ramt af sygdom.

Illustration: DTU.

Alexander Kai Büll

Professor på DTU, Institut for bioteknologi og biomedicin
Uddannelses- og forskningsminister Christina Egelund siger om professoren:
»Alexander Kai Büll har altid været fascineret af molekyler og har dedikeret sin tid til proteiner og proteinaggregering for at bekæmpe både Parkinson og Alzheimers. Molekyler er fantastisk og kompliceret på en og samme tid. Jeg synes, vi skal være stolte over at have så dedikerede forskere som ham, der gør en kæmpe forskel for mennesker med Parkinsons og Alzheimers.«


Som professor i protein-biofysik har han sjældent med patienter at gøre, men undersøger snarere de relevante proteinstrukturers opførsel i isolerede laboratorie-opsætninger.

»Der er sket utrolige fremskridt de seneste fire til fem år i forhold til at få forstå, hvordan proteinstrukturerne ser ud på atomar skala. Der er tale om nogle meget fine, organiserede fibre,« siger han.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Den slags indsigt i, hvordan proteinerne folder ved neurologiske sygdomme i hjernen, kan ifølge Alexander Kai Büll blive afgørende for at finde den relevante medicin til behandling af eksempelvis Parkinsonpatienter.

»Vores mål er fuldt ud at forstå, hvordan proteinerne former sig. Her er vi tæt på, vil jeg sige. Det kan vi bruge til at lave skræddersyet medicin i fremtiden og modsvare de seneste 10 til 20 års fejlslagne kliniske forsøg på medicinsk behandling af de her sygdomme,« siger han.

Udover de fire prismodtagere fra henholdsvis Aarhus Universitet, Københavns Universitet og DTU modtager Poul Fritz Kjær, professor ved Copenhagen Business School, også en EliteForsk-pris.

Priserne bliver efter planen overrakt af kronprinsesse Mary og uddannelses- og forskningsminister Christina Egelund ved et uddeling-arrangement i Skuespilhuset i København senere i dag.

11 kommentarer.  Hop til debatten
Debatten
Log ind eller opret en bruger for at deltage i debatten.
settingsDebatindstillinger
12
22. februar kl. 16:39

Nu er det jo heller ikke sikkert, at hun får ret, bare fordi hun forsker i det, eller at et kort citat siger det hele. Jeg tænker netop at ved transport får man brug for de energitætte batterier, mens det fx jo ikke er vigtigt ved husstandsbatterier eller store batterier i elnettet.

Det er heller ikke sikkert at batteriydeevnen faktisk går ned i absolutte tal.

Relativt set er LiFePo-batteriet i f.eks. en Tesla SR langt fra teknologiens nuværende højdepunkt, men i absolutte tal slår det avancerede batterier der blot er få år gamle.

Måske bliver løsningerne lige så gode som i dag, eller bedre endnu, men bare ikke lige så gode som man til den tid kan opnå med fancy kemi.

11
20. februar kl. 15:31

Og det bekymrer mig faktisk, da hele vesten har gang i en omstilling, hvor rigtig meget er tiltænkt at være fuldt elektrificeret

#me2!:

Vedvarende energikilder kan måske producere variabel energi fra briser og solskin, men de kan ikke erstatte alt det, der bliver fremstillet ud fra fossile brændstoffer, og som er nødvendigt for vores liv og økonomi rundt omkring i Verden.</p>
<p>Anstrengelserne for at stoppe brugen af olie vil udgøre den største trussel mod civilisationen – det vil ikke være klimaforandringerne – og et stop vil føre Verden mod en tilstand med ekstrem mangel på alting, som vi havde i den CO2-frie Verden i 1800-tallet uden fossile brændsler. Denne stræben mod vedvarende energi uden fossile brændstoffer kan kun bringe os tilbage til kortere levealdre, sygdom, underernæring og dødsfald fremkaldt af ekstremvejr. Det vil være resultatet, hvis man fjerner alle de fossilt baserede produkter, som samfundet nu nyder godt af...

10
20. februar kl. 14:21

ad 8) Er det stik til opladning eller batterier du nævner som standarder for el-biler?

8
20. februar kl. 13:53

Når man dårligt kan blive enige om en standard på stik til opladning, så kan det undrer at nogen stadigvæk fabler om batteribytte.

Altså enig i det med manglende standard til opladeligt værktøj. Men ved elbiler har man da efterhånden haft en standard i en del år, som hedder Mennekes Type2 til AC og CCS til DC opladning.

I USA har de ikke helt styr på det endnu og i Japan bruger de så Chademo i stedet, men i EU bliver der vel stort set ikke solgt biler eller stillet ladestandere op med andet end de to nævnte.

7
20. februar kl. 13:28

ad 6) Når man dårligt kan blive enige om en standard på stik til opladning, så kan det undrer at nogen stadigvæk fabler om batteribytte.

Skulle man tvivle, så tag bare en tur i byggemarkedet og check hvor mange forskellige løse batterier, der findes til have- og håndværktøj. Selv hvis man efter et par år, overvejer et nyt stykke værktøj fra samme producent, kan man sjældent bruge de batterier man har i forvejen.

Batteribytte kan muligvis være relevant, hvis man har en ensartet flåde af køretøjer f.eks. til vareudbringning, og man har sin egen udskiftningsstation, men ellers er det ganske urealistisk.

6
20. februar kl. 11:05

@5, og måske er ideen med batteribyttestationer slet ikke så tosset

5
20. februar kl. 10:48

Og så ved man jo heller ikke om udviklingen alligevel ender med mere effektive batterier baseret på mere bæredygtige materialer.

Det går ialtfald den vej.

CATL forventer at komme på markedet i 2023 med ikke-brændbare Na-ion batterier med en ydeevne på mindst 160 Wh/kg - se bl.a. https://www.youtube.com/watch?v=6TJnj_3xlnAl og https://www.google.com/search?client=opera&q=na-ion+battery&sourceid=opera&ie=UTF-8&oe=UTF-8#fpstate=ive&vld=cid:210dfb2f,vid:ts2vRBhj658 , og de har opnået 200 Wh/kg i laboratoriet.

Også Gelion er på vej med ikke brændbare batterier i form af ZnBr2 - se https://www.youtube.com/watch?v=2wsSRq-bEm0 . De vil dog endnu ikke ud med nogen tekniske data.

Til et husstandsbatteri er der ingen tvivl om, at teknologier som disse er langt bedre egnet end Li-ion, da de dels ikke kan brænde og dels er langt mere miljøvenlige lige fra produktion til bortskaffelse eller genanvendelse.

Til bilbrug vil det mest ideelle efter min mening være elbiler med en batteristørrelse, der dækker det normale, daglige behov og derfor godt vil kunne være Na-ion eller ZnBr2, og så en rækkeviddeforlænger i form af en lille ICE/PtX-motor med generator ligesom Mazda MX-30 https://www.mazda.dk/modeller/mazda-mx-30/ . Så behøver man ikke at skulle slæbe rundt på et overdimensioneret, brændbart batteri til daglig og alligevel have bøvl med først at finde en ledig parkeringsplads med ladestander og så derefter skulle til at finde en ny parkeringsplads, når bilen er opladet.

4
20. februar kl. 10:12

... må vi heller ikke glemme. De skal sikkert bruge e-fuel.

3
20. februar kl. 09:52
2
20. februar kl. 09:42

Det bliver interessant at følge, da historien hele tiden har lydt at vi snart får endnu mere energitætte batterier til endnu billigere penge, med endnu mere miljøvenlige stoffer.

Nu er det jo heller ikke sikkert, at hun får ret, bare fordi hun forsker i det, eller at et kort citat siger det hele. Jeg tænker netop at ved transport får man brug for de energitætte batterier, mens det fx jo ikke er vigtigt ved husstandsbatterier eller store batterier i elnettet. Og så ved man jo heller ikke om udviklingen alligevel ender med mere effektive batterier baseret på mere bæredygtige materialer. Der invstereres jo enorme summer i udviklingen.

1
20. februar kl. 09:07

... at der er nye mere skalerbare batterityper på vej, som forhåbentlig er renere at lave end den nuv. batteri teknologi.

Men det må også være et wakeup call at en førende forsker selv forventer at energidensiteten ikke forventes at blive forøget i fremtiden, men tvært i mod forventes at falde.

Kan den nye batteri teknologi så bare skaleres nok op, og være forholdsvis ren, så kan jeg sagtens se ideen, som det magiske element i stabil vind og sol energi.

Men det må nødvendigvis have en effekt på tanken om el til transport formål.

Her lugter det noget mere af at vi fortsat skal se forbrændings motorer, med e-fuel, specielt på de mere krævende transport midler, som lastbiler, fly og privat biler til andet end by kørsel.

Det bliver interessant at følge, da historien hele tiden har lydt at vi snart får endnu mere energitætte batterier til endnu billigere penge, med endnu mere miljøvenlige stoffer.