Du er her

Christian Weber forsvarte sin doktoravhandling 19. februar

Effektiv lagring av elektrisk energi

Den tyske fysikeren og TØI-forskeren Christian Weber forsvarte avhandlingen "Electrochemical Energy Storage: Carbon Xerogel-Manganese Oxide Composites as Supercapacitor Electrode Materials" på Bavarian Center for Applied Energy Research ved Universitetet i Wurzburg.

Weber har forsket på hvordan man kan lagre elektrisk energi på en effektiv måte.

De siste årene har superkondensatorer fått stor oppmerksomhet, både fra forskningsmiljøer og kommersielle aktører. Superkondensatorer - som kan sammenlignes med funksjonen til et batteri - har potensial til å løse utfordringer knyttet til lagring av energi. Ikke minst er dette aktuelt for deler av transportsektoren og fornybarsektoren der utfordringen er å lagre energi til senere bruk. Superkondensator er også aktuelt for utviklingen av mer energieffektive roboter og i andre elektromekaniske prosesser.

Det finnes ulike typer superkondensatorer. I den ene typen skjer det en ren elektrostatisk prosess som bidrar til lagring av elektrisk energi. Enheten kan lades veldig raskt, gjerne i løpet av noen få sekunder. Prosessen kan brukes til å gjenvinne energi. Et potensielt bruksområde for superkondensatoren er i elbiler der energi regenereres til batteriet når man bremser. 

Dersom man introduserer ett elektrokjemisk material til elektroden, som for eksempel manganoksid, kan de elektrostatiske prosessene kombineres med en batterilignende lagringsprosess. Dette fører til at kapasiteten av elektroden kan bli opptil 100 ganger større enn i en «vanlig» superkondensator.

Weber utviklet en metode for å undersøke strukturen av et system av manganoksid og karbon. Fordi det er vanskelig å fremstille nano-materialene i tradisjonelle bildegivende metoder, som for eksempel i et elektronmikroskop, ble det utviklet en modell for å tolke målinger av røntgenstrålediffraksjon. Gjennom en simulasjon av intensiteten fra røntgenstrålene kan tykkelsen av aktivmaterialet måles helt ned til en størrelsesorden av én nanometer.

Dermed kan modellen brukes til å undersøke hvordan nano-materialsystemer er bygd opp og hvordan de kan forbedres. I kombinasjon med elektrokjemiske målinger kan modellen bidra til bedre energilagringsenheter og øke kapasiteten for energilagring. 

Christian Weber har bred kunnskap om tekniske prosesser og har erfaring med eksperimentdesign, avansert dataanalyse og numerisk simulasjon. På TØI forsker Weber på blant annet utslipp fra kjøretøy. Han har vært sentral i EMIROAD - Statens vegvesen Vegdirektoratets program for måling av utslipp fra kjøretøy. Et forskerteam fra TØI har sammen med VTT i Finland gjennomført avgassmålinger fra nye kjøretøy. Målinger viser at nye Euro 6-personbiler med dieselmotor har i virkelig trafikk for høye utslipp av NOx. Moderne tunge kjøretøy med Euro VI dieselmotorer har derimot lave utslipp av nitrogenoksider, NOx og avgasspartikler.

Nygjerrig på mer om Webers avhandling? Les mer her

  • 60 prosent lavere utslipp fra transport i 2050?

    CO2-utslippene fra norsk innenlands samferdsel vil kunne reduseres med 60 prosent innen 2050 om en legger svært optimistiske forutsetninger om energieffektivisering og avkarbonisering til grunn.

  • Klimaendringer skaper utfordringer for jernbanen

    Norske og utenlandske jernbaneoperatører var uforberedt på de ekstreme værforholdene som oppsto vinteren 2010, viser rapporten fra forskningsprosjektet InfraRisk hvor TØI har deltatt sammen med en rekke andre forskningsinstitutter. Konkrete strategier for å takle klimaendingene har manglet, men etableres nå.

  • En tredel av norsk vei og bane skredutsatt

    Minst 27 prosent av norske veistrekninger og 31 prosent av jernbanenettet er utsatt for snøskred og steinsprang. Stengte veier som følge av skred koster samfunnet minst 100 millioner kroner i året.

  • Elbilene utgjør tre prosent av nybilsalget

    Miljø, økonomi og praktiske forhold er de viktigste årsakene til at nordmenn i stadig økende grad velger å kjøpe elektriske biler. Slike biler utgjorde i første halvår 2013 ca 3 prosent av nybilsalget og andelen elbiler av personbilparken er ca 0,5 prosent. Norge er det landet i verden med flest elbiler i forhold til folketallet.

  • Avgiftsomlegging kan nå målet om lavere CO2-utslipp fra nye biler

    Ved å legge om engangsavgiften på nye biler kan Stortingets mål om å redusere det gjennomsnittlige CO2-utslippet fra nye biler solgt i 2020 til 85g/km nås.

  • Elsykler på frammarsj

    Motbakker reduserer sykkelbruken. Elektriske sykler kan endre på dette. Fra 2008 til 2012 har antallet elektriske sykler som årlig selges i Europa steget fra 300.000 til over to millioner.

  • Restriksjoner på dieselbiler i byene

    Dagens dieseldrevne personbiler med partikkelfilter slipper ut inntil 70 ganger mer NO2 enn en tilsvarende bensinbil. For å redusere utslippene i de største byene hvor grenseverdiene overskrides, er det viktig å begrense innfasingen av slike biler inntil Euro 6-kravene trer i kraft i 2015.

  • Klimafokuset svekkes underveis

    Overordnete målsettinger om å redusere utslippene av klimagasser forsvinner ofte når det kommer til praktisk handling. TØI har på oppdrag fra Klima- og forurensningsdirektoratet sett nærmere på hvordan en prosessevaluering kan bidra til bedre måloppnåelse i klimapolitikken.

  • Elektrifisering av lette kjøretøy kan redusere energibruken med inntil 76 prosent

    En massiv overgang til elektrisk framdrift kan redusere de direkte CO2-utslippene for lette kjøretøy med inntil 97 prosent og energibruken med inntil 76 prosent. Eventuelle CO2-utslipp fra selve strømproduksjonen er holdt utenfor.

  • Avgift på biodiesel – god eller dårlig miljøpolitikk?

    Den siste tidens debatt om gjeninnføring av avgift på biodrivstoff kan gi inntrykk av at dette er et ubetinget miljøpolitisk tilbakeskritt. Det er ikke nødvendigvis riktig.

Viser fra 51 til 60 av totalt 64 artikler
      

Gaustadalleen 21, 0349 Oslo

Tlf: +47 - 22 57 38 00

E-post: toi@toi.no

      

 

   

 

Ansvarlig redaktør: Kommunikasjonsleder Hanne Sparre Enger