| Tæt på videnskaben

Smukke solceller skal stoppe global opvarmning

RUC-forsker deltager i udviklingen af en ny type solcelle, der er billigere og mere fleksibel end den velkendte silicium-solcelle. Han er overbevist om, at det bliver udnyttelsen af solenergi, der skal redde os fra den globale opvarmning.
Torben Lund - Rubrik
Foto: Uffe Weng


Torben Lund holder den store gennemsigtige, nyudviklede farvestofsolcelle op mod vinduet.

»Det er sådan her, de ser ud,« siger han og peger over mod gangbroen, der skal beklædes med de halvgennemsigtige farvestofsolceller.

Hvis man følger hans overbevisning og dropper alle forbehold, så er det på sin vis prototypen på menneskets fremtid, han står og presser op mod vinduet, mens han begejstret fortæller om gangbroen. Den nye type farvestofsolcelle er ikke nær så effektiv som de traditionelle siliciumsolceller. Men den er billig og fleksibel, og for Torben Lund er den et gennembrud.

»Hvis menneskeheden skal overleve, bliver vi nødt til at gøre os fri af fossilt brændsel, uanset om det så er inden for de næste 20 år, 40 år eller 100 år, ellers dør vi, for så stiger klodens temperatur til alt for høje temperaturer. Solceller kan hjælpe til at holde temperaturen nede,« siger Torben Lund, der er lektor på Institut for Natur, Systemer og Modeller.

Når Torben Lund kigger på de fremskrivninger, der viser, at klodens energibehov bliver fordoblet fra 14 terawatt i dag til op mod 30 terawatt om 25 år, er han overbevist om, at udnyttelse af solenergien mest effektivt kan stabilisere CO2-udledningen og holde temperaturstigningen under to grader.

»Hvis hele jorden var plastret til med vindmøller, ville vi højst kunne dække vores nuværende energibehov. Energiafgrøder på al landbrugsjord vil højst kunne give 10 terawatt. Indvielse af et nyt atomkraftværk hver anden dag i 40 år vil give otte terawatt. Men hvis mindre end en procent af jordens landareal, fx i Sahara, bliver dækket af solceller, vil det kunne give 60 terawatt. Solindstrålingen på jorden er kolossal, og i sidste ende er det den, vi skal satse på,« siger Torben Lund.

Dansk ekspertise
Målsætningen i Energi og Klimakommissionens rapport fra 2010 er, at halvdelen af Danmarks energi skal komme fra vedvarende energikilder i 2050. Planen forbigår solenergi, fordi solcellernes pris før 2010 blev vurderet for høje.

Men man skal ikke kigge længere end mod Tyskland for at se potentialet. De 22.000 solcelleanlæg i Danmark leverer tre promille af den samlede strøm, mens de tyske solceller leverer næsten halvdelen af landets strøm på solrige dage.

Ulempen ved de traditionelle silicium-solceller er, at de dels koster meget at importere, og dels koster meget energi at fremstille. Farvestofsolcellen er derimod både økonomisk og energimæssigt langt billigere at producere, og denne gang har Danmark mulighed for at komme med på vognen og deltage i produktionen af den nye type solcelle.

»I Danmark har vi ekspertisen inden for de relevante felter på landets universiteter, samtidig med at vi også har nogle af verdens bedste arkitekter, som har fået øjnene op for mulighederne i de her farvestofsolceller, som er specielt velegnet til bygningsintegration. Derfor er betingelserne for at opnå en førende knowhow til stede,« siger Torben Lund.

Derfor opfordrer han, sammen med sine kollegaer, regeringen til at investere i udvikling af den nye type farvestofsolceller.

»Samfundsøkonomisk har vi slet ikke råd til at importere mange hundrede tusinde siliciumsolcelleanlæg. Men forhåbentlig kan regeringens grønne omstillingspakke være med til at styrke forskning og udvikling af nye solcelleteknologier, der kan medvirke til at skabe grønne, danske virksomheder, der producerer farvestofsolceller,« siger Torben Lund.

Mishandler farvestoffer
Han arbejder tæt sammen med schweiziske Michael Grätzel, som er æresdoktor på RUC, og som Torben Lund er overbevist om er kandidat til Nobelprisen i kemi for opfindelsen af den farvestofbaserede solcelle, som også hedder Grätzelcellen.

Torben Lund selv har ydet et væsentligt bidrag til forbedring af solcellens holdbarhed. De solceller, der er modificeret med anvendelse af Torben Lunds resultater, har klaret sig gennem den internationale stresstest, der kvalificerer farvestofsolcellen til det kommercielle marked.

»Dybest set udsætter vi farvestofferne for en regulær mishandling og ser, hvad der kan gå galt. Når vi har en diagnose, kan vi behandle problemet, og det er lykkedes,« siger Torben Lund.

De nye solceller
udmærker sig bl.a. ved at kunne fremstilles i mange farver og være transparente. Derfor kan de monteres på vinduer som en art farvede mosaikker, der både fungerer som forskønnelse og persienner.

»Mange skyskrabere har fx farvet glas for at dæmpe lysindfaldet. Men hvorfor skal det glas ikke kunne noget. Den største energi, man bruger til bygninger i USA, er at holde dem kolde, så der er stort behov for at reducere lysindfald i bygninger, og det kan de her solceller samtidig med, at de producerer strøm,« siger Torben Lund.

I første omgang bliver gangbroen på Institut for Natur, Systemer og Modeller beklædt med de nye farvestofsolceller.


 

Hvad er en terawatt?

En terawatt er en milliard kilowatt. En almindelig dansk husstands elforbrug bliver målt i kilowatttimer (kWh). Ifølge Elsparefonden bør man højst have et elforbrug på 1.000 kWh/år for hver person i husstanden. Dette forbrug svarer til at have to gammeldags 60W-pærer tændt hele tiden i et år.