Ny teknik utmanar batterisatsning

Nyhet Forskningen kring natriumbatterier går framåt. Men trots fördelarna vad gäller hållbarhet och kostnad investerar Sverige främst i Northvolts litiumbatterifabrik. Vi har pratat med en expert om varför man inte satsar mer på nästa generation batterier.

Batteritillverkning har en stor och betydelsefull roll i omställningen från fossila bränslen till förnybar energi och elektrifierad transport. Här har Northvolt fått en framträdande roll. Men deras batterier består av litium, som riskerar att bli en bristvara, och kobolt som ofta bryts under etiskt tvivelaktiga förhållanden.

Parallellt med Northvolts etablering forskas det mycket kring hur man kan framställa och kommersialisera natriumbatterier. I stället för att tillverka batterier med litium och kobolt försöker man komma på ett sätt att framställa batterier av natrium och järn, några av världens vanligaste metaller. Natriumbatterier skulle vara mer hållbara och billigare att producera än litiumbatterier. 

Utmaningen är att kapaciteten för natriumbatterier vanligtvis är mindre än en tiondel av kapaciteten för ett litiumjonbatteri. Men nu har forskare på Chalmers upptäckt ett sätt att komma närmare litiumbatteriets kapacitet:

– För att skapa ett bra interaktionsutrymme för natriumjonerna har vi lagt till en molekyl på ena sidan av varje grafenlager och därmed skapat ett nytt material av typen janusgrafen. När lagren staplas skapar molekylen ett avstånd mellan skikten, vilket resulterar i en betydligt högre kapacitet, säger forskaren Jinhua Sun vid institutionen för industri- och materialvetenskap vid Chalmers, i ett pressmeddelande.

Skulle detta fungera att skala upp kan natriumbatterier konkurrera med litiumbatterier på marknaden.

Energimyndigheten har bidragit med över tvåhundra miljoner kronor till Northvolt. Samtidigt har de endast bidragit med nio miljoner till företaget Altris som forskar kring just natriumbatterier. Varför har staten inte investerat mer i forskning om och tillverkning av natriumbatterier? 

Greger Ledung, sakkunnig inom batteriforskning på Energimyndigheten, säger att framställningen av ett högeffektivt natriumbatteri endast är på labb-nivå. Man kan inte investera för mycket i en teknik som visar sig lovande innan den kommit till ett mer säkert utvecklingsstadium. Det är bättre att satsa på att göra befintlig teknik mer hållbar i första hand, menar han.

– Om man på 90-talet hade sagt att det finns litiumjon som verkar lovande, då hade det aldrig kommit några nickelmetallbatterier och vi hade inte fått de mobiltelefoner vi hade då. Sen fasas de ut till fördel med litiumjon som har bättre prestanda. Teknikutvecklingen tar väldigt lång tid. Litiumjonbatterier är ännu inte riktigt en mogen teknik, för vi har inte en mogen marknad, säger Greger Ledung.

Sveriges geologiska undersökning, SGU, konstaterar att kobolt är ”central i teknik för grön omställning”. Men de framhäver också att den utvinns främst i Demokratiska Republiken Kongo och ”under tveksamma förhållanden vad gäller miljö och mänskliga rättigheter”.

Ska staten verkligen investera så mycket i teknik som är beroende av kobolt?

– Om vi förbjuder batterier med kobolt får det bara till konsekvens att vi måste gräva upp mer fossilt och bränna mer kol. Det tror jag är ännu sämre. Däremot får vi inte slappna av när det gäller de frågorna. Det måste arbeta jättehårt på, säger Greger Ledung.

Han tar upp den nya EU-förordningen om batterier som snart träder i kraft. Den ställer krav på att man måste ha koll på råvarornas ursprung. Det kommer också bli större krav på återvinning, att producenterna måste använda återvunnet material och planera in i det i sin produktion.

Greger Ledung säger också att man hela tiden jobbar på att förbättra batterierna.

– Man förbättrar livslängd och minskar koboltinnehållet, främst för att få bättre energidensitet. De här sakerna sker hela tiden och det kostar väldigt mycket pengar och det tar tid.

Greger Ledung är positiv till utvecklingen av natriumbatterier och har en stark tro på dem. Men han anser samtidigt att man ska ta det lugnt med hur snabbt det kan gå med ny teknik och låta processen ha sin gång. Det har, lyfter han, tagit lång tid för Northvolt att komma dit de är i dag och det tog tid att bli intressanta för marknaden och långsiktiga investeringar.

– Hade Altris varit i en större mognadsgrad då hade de kunnat få mycket större demonstrationsmedel, men det går inte att ta en teknik som är på labb-nivå och slänga miljarder på det, för det finns inte en mottagarkapacitet. Systemet funkar inte så.

Greger Ledung konstaterar att staten kan göra mycket för att styra marknaden mot en större efterfrågan på lagring, till exempel natriumbatterier. Men på grund av låsningar kring lagar, regler och politisk prestige så går utvecklingen för långsamt.

Skattelagstiftningen i dag ser det som att man sparar el om man har batteri i ett system, exempelvis vindkraft. Därför beskattas man som en konsument. När man levererar tillbaka elen till systemet beskattas man som en producent, trots att det är samma el.

– Men den inte är använd utan bara flyttad i tiden. Det ger inte ökat incitament till att investera i buffertkapacitet.

Greger Ledung anser att det vore bättre om staten skapade incitament för att flera ska vilja investera i buffertkapacitet. 

– Om man gjorde förändringar i marknadsregleringen som ämnar till att göra det smidigare och skapa en större efterfrågan samtidigt som man gör mer investeringar i både mer tillämpad forskning och uppskalning och grundforskning, så kan de möta varandra och totalt sett accelerera den här samhällseffekten som vi vill åt. Men det behövs tas ett brett tag kring det.

Han konstaterar att frågan är relativ ny och att kunskapsgraden bland politiker och beslutsfattare måste blir högre. Hans förhoppning är att man lyssnar till expertmyndigheterna i den här frågan. Precis som regeringen gjort under pandemin.

– Jag har ett stort förtroende för det systemet. Det kommer aldrig bli perfekt men utgår i större utsträckning från fakta, vänder inte kappan efter vinden, och det kommer i längden att betala sig.

Greger Ledung och hans kollegor på Energimyndigheten skulle gärna vilja bidra med mer pengar till Altris, och de har kämpat för att kunna göra det. Men samtidigt framhåller han att deras budget är begränsad och konkurrensen om bidragen stor. Därför har Northvolt fått så mycket pengar, de ligger längre fram i utvecklingen och behövs för att Sverige och Europa ska kunna nå de uppsatta klimatmålen.

Det är viktigt, understryker Greger Ledung, att politiken inser hur viktigt det är med omställningen mot ett mer hållbart samhälle. Utvecklingen kanske skulle gå fortare om det fanns incitament som främjar en marknad för natriumbatterier.

– Vi har en planet med begränsade resurser, vi har skenande klimatförändringar. Ur det perspektivet så behöver vi göra väldigt mycket annorlunda än vad vi gör i dag. Ännu mer av statsbudgeten borde vigas åt det här så att vi kan vara ännu mer progressiva i att stödja de tekniker vi behöver framöver.

Greger Ledung tror inte att natriumbatterier med liknande kapacitet som litiumbatterier kommer att konkurrera ut Northvolts framtida produkter. Det är troligt att vi behöver flera olika kemier för att möta behoven. Dessutom kommer troligtvis stora tillverkare som Northvolt att kunna ställa om sin produktion till att även omfatta natriumbatterier om det skulle bli aktuellt, säger han.

Dagens Arena har sökt företrädare för Northvolt men de har avböjt att kommentera.