Edullisia ja ekologisia virtausakkujen materiaaleja

(23.5.2025) Turun yliopiston materiaalitekniikan ja -kemian yhteistutkimusryhmä on kehittänyt uusia ja lupaavia materiaaleja vesipohjaisiin virtausakkuihin, jotka ovat keskeinen teknologia energian varastoinnissa.

Mikäli keksintö kaupallistetaan, uusi akkuteknologia voisi tehdä energian varastoinnista kustannustehokkaampaa ja kestävämpää.

Virtausakut on suunniteltu paikalliseen energian varastointiin, niin pieniin kuin suuriin sovelluksiin. Virtausakkujärjestelmät voidaan integroida uusiutuviin energialähteisiin, kuten tuuli- tai aurinkoenergiaan, jolloin varastoitua energiaa voidaan käyttää tarpeen mukaan.

Väitöskirjatutkija Ali Tunan, väitöskirjatutkija Vahid Abbasin ja tutkijatohtori Chanez Maouchen tutkimusryhmä, jota johtaa professori Pekka Peljo, on nyt tunnistanut lupaavia uusia materiaaleja virtausakkujärjestelmiin.

Mutta miten tutkijoiden innovaatio eroaa nykyisistä virtausakkuteknologioista? Tutkijoiden mukaan heidän löytämänsä materiaali on edullinen, ympäristöystävällinen ja myrkytön. Se ei vaadi vaarallisia kemikaaleja toimiakseen, ja akkujärjestelmissä käytettävä neste on suolavettä.

Tutkijoiden oivallus syntyi, kun ryhmä testasi uusia molekyylejä, joita ei aiemmin ollut tutkittu energian varastointiin.

– Saimme idean, että tämä materiaali voisi soveltua akkuihin ja aloimme testata molekyylejä akkujärjestelmissä. Huomasimme, että sillä oli erinomainen hapenkesto ja vakaus, mikä tarkoittaa pidempää akun käyttöikää ja parempaa hyötysuhdetta. Lisäksi sillä oli korkea palautuvuus ja sen lataus- ja purkusykli on pitkäikäinen, mikä tarkoittaa, että akkua voidaan ladata monta kertaa ilman että sen kapasiteetti heikkenee, Tuna selittää.

– Lisäksi Suomesta ja joistakin muista EU-maista löytyy niitä mineraaleja, joita tämän materiaalin tuottamiseen tarvitaan. Tämä tukee Euroopan strategiaa vähentää riippuvuutta ulkomaisista toimittajista, erityisesti Kiinasta ja Venäjältä.

Tutkimusryhmän keksintö voisi auttaa ratkaisemaan yhtä uusiutuvan energian suurimmista haasteista.

– Suomessa tuulivoimaa on runsaasti, mutta ylijäämäenergia menee usein hukkaan varastointiratkaisujen puuttuessa. Akkujärjestelmämme voisi varastoida kesällä tuotettua ylimääräistä energiaa talvikäyttöön, tarjoten luotettavan ja pitkäaikaisen ratkaisun energianhallintaan. Näitä akkujärjestelmiä voidaan rakentaa sekä laajamittaiseen energian varastointiin että pieneen kotikäyttöön. Lisäksi järjestelmämme on edullisempi rakentaa ja ylläpitää kuin kilpailevat ratkaisut, Tuna sanoo.

Lupaavien tutkimustulosten innoittamana tutkijat havaitsivat, että materiaalilla on merkittävää kaupallista potentiaalia. Tutkimusryhmä on hiljattain hakenut keksinnölle patenttia Suomessa. Tulevaisuudessa tutkimusryhmän tavoitteena on kehittää käytännön sovelluksia.

Aiheesta aiemmin:

Pienempiä ja halvempia virtausakkuja

Jakeluverkon sähkövarasto viidenneksen hinnalla