Gnisten. Sisyfos. - Hjertet av Midtfjordskomplekset - Gnisten Yourextreme Gnisten

Transkript

1 Gnisten Sisyfos - Hjertet av Midtfjordskomplekset - Gnisten Yourextreme Gnisten

2 Lagsammensetning Gnisten er 5 gutter som allerede møtte hverandre på videregående skole. Tar vi en utfordring på strak arm; jepp, det gjør vi. Vårt første medlem er Alexander Høgh. Med sitt smittende humør og engasjement er det ingen som kan takke nei. Tidligere erfaring i arbeidslivet og fysisk oppfostring i Ullern fotballklubb. Peter og Petter har lederegenskapene fra Forsvaret, og med deres overblikk og Sverres nøyaktighet er det ingen utfordringer som sniker seg unna. Sistemann på laget heter Jonnis. Vedkommende har eksepsjonelt gehør og har vært gruppas pådriver. Ingress Vi blir stadig flinkere til å høste energi fra fornybare kilder, men problemet er at energien kommer på ugunstige tider av døgnet, og vi får ikke benyttet oss av alt potensialet. Antageligvis kommer vi til å være enda flinkere innen 2050 til å høste energien. Vi har løst oppgaven med hensyn på det tilstedeværende energilagringsproblemet, og laget et evighetsbatteri. 1 Gnisten - YourExtreme

3 Konkretisering av oppgave Midtfjordskomplekset i Trondheimsfjorden er et energiuavhengig kompleks som baserer seg på diverse fornybare energikilder. Eksempelvis vindkraft, bølgekraft og som nevnt i oppgavefilmen geoenergi og termisk energi fra havvannet og saltgradienter. Den årlige tilgangen på energi fra disse energikildene er tilstrekkelig for å dekke det årlige energibehovet til Midtfjordskomplekset. Utfordringene ligger i døgn- og sesongvariasjoner, samt usikkerheten i værvariasjoner. Problemet er med andre ord å lagre innsamlet energi. Før vi presenterer løsningen, vil vi se litt på potensialet av vind- og bølgekraft fremover. Vi samler inn mye mer fornybar energi enn vi greier å benytte oss av, hvordan skal vi få en løsning på problemet? Bildet er hentet fra fornybar- energi 2

4 Vindkraft er energi som er omformet fra den fornybare bevegelsesenergien i vinden til elektrisk energi ved hjelp av en vindturbin. Vinden beveger vingene som via en rotor driver en generator inne i maskinhuset. Fra generatoren overføres den elektriske kraften i kabler og nett til forbrukeren. Dette er moderne vindkarft. Langs den norske kysten har vi mye vind, og derfor også et stort potensiale for utbyggelse av vindturbiner til havs. Ny teknologi vil gjøre det mulig å lage flytende vindturbiner som kan ligge på dypere hav, dekke større områder, og levere mer energi. Bedriften Sway har de satset på utvilkling av flytende vindturbiner, og selskapet eier et patentert design som utnytter en nedstrøms vindturbin på en flytende påle, festet til havbunnen med et sugeanker. Bølgeenergi OWC-prinsippet fungerer ved at havbølger presser en vannsøyle opp og ned i et svingekammer. Vannsøylen vil henholdsvis presse luft foran seg når den stiger opp og suge luft etter seg når den faller tilbake i svingekammeret. Denne luftstrømmen presses gjennom en luftturbin. Luftturbinen er av typen Wells og vil rotere samme vei uavhengig av luftstrømmens retning. Turbinen driver en generator. Havbølger er en ren og fornybar energikilde, skapt ved omforming av vindenergi når vinden blåser langs havoverflaten. Vindenergien kommer i sin tur fra solenergi, ved at solvarmen gir høytrykk og lavtrykk. Ved begge disse omformingene blir energitransporten fortettet. Bølgekraften har høy energitetthet, typisk kw pr m bølgefront langs norskekysten. Ute på åpent hav kan energitettheten komme opp i 100 kw/m. I følge NOU 1998:11 «Energiog kraftbalansen mot 2020» utgjør bølgeenergien i gjennomsnitt kw/m bølgefront i havet utenfor norskekysten mellom Stad og Lofoten. Lenger sør og nord er det kw/m, men mindre innover i Skagerrak. Midlere bølgeenergi er minst dobbelt så stor om vinteren som om sommeren. Tilsiget av bølgeenergi inn mot norskekysten er anslått til 400 TWh i et normalår. 3

5 Løsningen Nøkkelen til å løse problemet med å benytte oss av energien vi samler inn mener vi ligger i energilagringsløsninger. Nettopp dette er det en løsningen på, vi presenterer, hjertet av Midtfjordskomplekset: Sisyfos. Som karakteren Sisyfos i den greske mytologien ble dømt til å dytte en stein oppover til all evighet, skal dette oppladbare batteriet kunne drifte Trondheims eget midtfjordskompleks i lang, lang tid fremover. Batteriet er revolusjonerende i den forstand av at det kan lades opp ekstremt mange ganger, og ikke benytter seg av en flytende elektrolytt, men et fast stoff, og er mye sikrere enn tidligere batterier med flytende elektrolytter. Med Sisyfos var det mulig å ta vare på energi som ble høstet på ubeleilige tider av døgnet. Takket være den minskede faren for overoppheting og brann, kunne hver husstand ha sitt eget Sisyfos- batteri, som i tillegg til å lagre energi. Fordelen ved en fast elektrolytt er større sikkerhet og høyere energitetthet. Bildet er hentet fra Kan denne utviklingen av eksisterende teknologi benyttes i fremtiden? 4

6 Historie Den første fasen begynte på MIT, der man så potensialet i å bruke en fast elektrolytt bestående av blant annet litium, germanium, fosfor og svovel. Instituttet for materialteknologi ved NTNU så også fordelene ved det nye batteriet som hadde opptil 40 % høyere energitetthet, ekstremt lang livssyklus og ikke minst var utrolig mye sikrere enn foregående modeller som har overopphetet og skapt branner. Problemene i oppstartsfasen var en høy pris og produksjonskostnad, men da den første prototypen av batteriet ble tatt i bruk i 2025, ble næringslivet interessert. Ettersom man nå kunne ta vare på energien høstet på ugunstige tider av døgnet av f.eks. vind- og solkraft, var potensialet endeløst. I takt med at miljøfokuset økte i Norge, økte også bevilgningene til det revolusjonerende batteriet, og gjennom videre forskning og utviklingen, ble batteriet lansert kommersielt innen Midtfjordskomplekset slik det kan se ut i 2050 når det er driftet ved hjelp av Sisyfos. Bildet er hentet fra ttp:// 5

7 For midtfjordskomplekset var dette siste ledd på vei til å bli energinøytralt. Ved å kunne lagre blant annet energi hentet fra bølgekraft, som har opplevd en stor utvikling opp mot 2050, til mer gunstige tidspunkt på døgnet, var det ikke lenger nødvendig med energi fra fastlandet. Kilder Vi har hentet fakta fra følgende kilder coats- various- surfaces- with- energy- producing- solar- cells batteries- with- almost- infinite- lifetimes- coming- say- mit- samsung- engineers energy- news.info/technology/hydro/wave- power/ 6