Forskere fra DTU og Aalborg Universitet får donation fra Novo Nordisk Fonden til udvikling af biologisk nedbrydelige batterier.
Forskere fra DTU Bioengineering og Aalborg Universitet er gået ind i jagten på at finde skimmelsvampe, der er særligt gode til at producere quinoner, en gruppe af organiske forbindelser, der kan bruges til at lagre energi. Forskerne har konstrueret en prototype af et svampebatteri, og med en ny donation på 15 mio. kroner fra Novo Nordisk Fonden sætter forskerne tempoet op i deres søgen efter egnede svampe.
”Der er stor interesse for, at vi får udviklet nye batterier, som kan erstatte giftige metaller som lithium, kobber og zink i batterier. Svampe-quinoner er et meget lovende alternativ, og i modsætning til tilsvarende stoffer udvundet fra olie, så er quinoner fra svampe 100 procent nedbrydelige,” siger Jens Christian Frisvad professor på DTU Bioengineering og medansøger til forskningsprojektet ´Svampebatterier til lagring af bæredygtig energi´.
Idéen til at bruge svampe i batterier blev udviklet af forskere på Aalborg Universitet, som i 2017 fik støtte fra bl.a. Det Nationale Forskningsråd til et fireårigt forskningsprojekt. For at sætte farten op gik forskerne sammen med DTU, hvor der var mulighed for at finde egnede svampe i DTU Bioengineerings store svampesamling.
"Der er stor interesse for at vi får udviklet nye batterier, som kan erstatte giftige metaller som lithium, kobber og zink i batterier. Svampe-quinoner er et meget lovende alternativ"
Jens Christian Frisvad, professor
Jens Christian Frisvad forklarer, at forskerne foreløbig har identificeret to svampe, der producerer store mængder quinoner, som kan bruges i enten plus- eller minuspolen af et batteri, hvor de kan ophobe eller aflade energi. Quinonerne kommer fra de to skimmelsvampe Penicillium og Alternaria.
Bæredygtig teknologi
Bachelorstuderende Jonathan Eggertsen Rørth fra DTU Bioengineering deltager i forskningsprojektet og undersøger, om skimmelsvampen Penicillium kan gro og producere quinoner på bæredygtige og billige vækstmedier som f.eks. æbleskræller, der efterfølgende kan komposteres eller anvendes som dyrefoder. Også på dette punkt viser forsøgene positive resultater.
Forskerne på DTU Bioengineering skal i projektet screene et stort antal skimmelsvampe og finde de kandidater, som på en række parametre er de mest velegnede. Forskerne ser bl.a. på, om svampene producerer giftstoffer, som det senere kan være svære at komme af med. De genomsekventerer svampene for at afklare, hvilke svampe, der kan bruges i en industriel produktion, og endelig undersøger forskerne, hvordan quinonerne fra svampene kan oprenses.
”Vi har fokus på at fremstille batterierne så grønt som muligt, når det gælder produktion og bortskaffelse efter endt brug. Vi er nødt til at vide, om skimmelsvampenes quinoner er giftige, når de siver ned i jorden. Med den viden, vi har om svampe-metabolitter, så bliver de nedbrudt i jorden af bakterier, men disse miljøeffekter skal også beskrives i projektet,” siger Jens Christian Frisvad.
Lagring af alternativ energi
Forskere på Aalborg Universitet undersøger i projektet, hvad der skal til for at koble svampebatterierne på det eksisterende el-net. Her vil forskerne først og fremmest udvikle batterier, der kan kobles på vindmølle- og solcelle-installationer, forklarer Jens Muff, lektor på Aalborg Universitet.
”Svampebatterierne er såkaldte redox-flow-batterier, der har særligt gode egenskaber, når det gælder lagring af store mængder energi. Derudover er de billige at producere og nemme at komme af med på en bæredygtig måde. Derimod vil de være større end almindelige batterier, fordi svampequinonerne ikke er lige så energitætte og dermed ikke lige så velegnede til mobile teknologier, hvor batteriernes størrelse er afgørende,” siger Jens Muff.
Forskerne fra DTU og Aalborg Universitet har tre år til at udvikle en demonstrationsmodel af et bæredygtigt batteri og finde en billig måde at producere skimmelsvampe på og udvinde de quinoner, som batterierne skal bestå af. Derudover skal forskningen beskrive, hvordan batterierne kan kobles på det eksisterende elnet.