Fremtidens batterier er lavet af svampe

Jens Muff og Jens Laurids Sørensen fra AAU Esbjerg er i gang med at ændre den måde, vi kommer til at fremstille batterier på i fremtiden. Som de første i verden har de to forskere er sammen med en lille gruppe ph.d.-studerende ved at udvikle en metode til at fremstille batterier af biologisk materiale fra skimmelsvampe.

– Potentialet er kæmpestort, siger lektor Jens Laurids Sørensen.

Det bæredygtige batteri
Udviklingen inden for batterier går hurtigt i disse år. Skiftet fra fossile brændstoffer til grøn energi fra vind og sol gør det tvingende nødvendigt at kunne lagre strøm på en effektiv måde, så vi har adgang til energi, når solen ikke skinner eller når det ikke blæser.

I dag bliver de fleste batterier lavet med sjældne metaller som lithium eller af restprodukter fra olieindustrien. Det betyder at batterierne sætter et voldsomt klimaftryk – både når de bliver produceret, men også når de skal kasseres. Derfor har de længe været et miljøtungt led i en stadig mere miljøvenlig energiforsyningskæde.

Med den svampebaserede batteriteknologi, kan de aktive stoffer dyrkes i sukkervand i et laboratorium. Når kapaciteten er opbrugt og batteriet skal skiftes ud, er de resterende stoffer 100 procent biologisk nedbrydelige.

Den energiske skimmelsvamp
Ideen til at bruge stoffer fra skimmelsvampe til at lagre energi er aldrig før set i verdenshistorien, og den ligger heller ikke lige for, medmindre man er en ægte svampenørd. Og det er Jens Laurids Sørensen heldigvis.

– Skimmelsvampe kan skifte farve når de bliver udsat for lys. Det gør de ved hjælp af nogle pigmenter, forklarer han. Det er egentlig en forsvarsmekanisme hos skimmelsvampe, som de bruger, hvis de fx bliver udsat for UV-stråling. Svampenes pigmenter har den egenskab at de kan oxidere og reducere – de kan ophobe og aflade energi. Det er præcis de samme egenskaber, som man ser i batterier.

Prototypen fungerer
Med støtte fra bl.a. Det Nationale Forskningsråd indledte forskerne sidste år et fireårigt forskningsprojekt, der gerne skal ende med et stort, velfungerende batteri baseret på biologisk materiale fra svampe.

Allerede i løbet af det første år er det lykkedes for den lille forskergruppe at isolere skimmelsvampenes pigmenter, dyrke dem i laboratoriet og bygge en lille, velfungerende prototype.

– Det første batteri vi har bygget er ikke særlig stort – kun omkring 1,5 volt. Men det beviser at teknologien fungerer i virkeligheden og ikke kun i teorien, siger Jens Laurids Sørensen.

Kæmpestort potentiale
Lige nu arbejder forskerne sammen med to PhD-studerende på at forfine blandingen af teknologi og biologi og finde frem til de bedst egnede svampepigmenter. Deres genetiske sammensætning skal analyseres, isoleres og dyrkes i et laboratorium, inden de kan ende i et batteri.

– Når vores projekt udløber om tre år, skulle vi gerne have fremstillet et batteri, der kan bruges til at oplagre strømmen fra vores solcelleanlæg her på campus, siger Jens Laurids Sørensen og fortsætter: Målet er at det skal være super billigt at producere, så det kan konkurrere med de traditionelle metal eller -oliebaserede batterier. Hvis vi kan udskifte dem med biologiske batterier, der er nemme, miljøvenlige og billige at producere, er potentialet enormt. Så skal de bare ud i verden.

FAKTA
Almindelige batterier fremstilles normalt af metaller som fx Vanadium. Som noget nyt, er man begyndt at fremstille genopladelige batterier af typen redox-flow af elektroaktive organiske reststoffer fra olieproduktion. Stofferne kaldes for petroquinoner. Quinoner kan ophobe og aflade strøm et vist antal gange, inden de er brugt op og skal kasseres.

Pigmenterne fra visse typer skimmelsvamp har egenskaber, der minder meget om quinoner.