Här är pappret som kan lagra energi - Så ska det tillverkas
Av De första pilottesterna har nu genomförts och verifierats på Ahlstrom-Munksjös pilotanläggning i Frankrike då forskarna producerat 10 meter långa pappersrullar.
För kommersiella superkondensatorer brukar den specifika kapacitansen per viktenhet av aktivt material ligga runt 80– 100 F/g (Farad). Enligt preliminära mätningar uppnår elektrodpappret över 85 F/g, men forskarna tror att de kommer att kunna uppnå värden nära 100 F/g.
– Det elektroniska papprets energilagringskapacitet visade fantastiska resultat i vår pilotstudie, med möjlighet att lagra förnybar energi på stor skala. Grön elektronik, som det elektroniska kraft-pappret, kommer att bidra stort till det hållbara digitala samhället, säger Jesper Edberg, forskare vid Rise och vetenskaplig ledare vid Digital Cellulose Center.
Detta papper som nu har tagits fram är ett helt organiskt, biobaserat specialpapper med energilagrande material (ledande polymer och biobaserat kol från kokosnötter). Målet är att energipappret ska kunna tillverkas i större skala med existerande tillverkningsprocesser utan att förlora sin energilagrande funktion.
Tillverkning av kraft-pappret:
Grundprincipen i papperstillverkning är att dispergera avlånga fibrer i vatten, forma ett homogent skikt och sedan ta bort vattnet. I traditionell papperstillverkning så har man mest fibrer, medan vi vill fylla pappret med så mycket elektro-aktiva komponenter som möjligt. En av utmaningarna är att fästa komponenterna på fibrerna eller i fibernätverket så att de inte rinner ut i processen. Fyller man pappret för mycket så är risken att det blir så svagt att det inte håller ihop. Bilderna nedan visar förloppet.
Blandningen med alla komponenter distribueras ut till ett plan på en vira där vatten sugs ut underifrån. Här är det viktigt att så få komponenter som möjligt rinner igenom viran och försvinner från pappret. Foto: Ahlstrom-Munksjö
Pressning används efter sugning för att avlägsna mer vatten. På bild 2 visas pappersarket efter ett pressteg där det är tillräckligt torrt för att hålla ihop utan att gå sönder av sin egen tyngd. Foto: Ahlstrom-Munksjö
Efter pressningen så används värme för att få det resterande vattnet att avdunsta. Bilden visar hur värme-torkningsdelen ser ut. Foto: Ahlstrom-Munksjö
Pappret kan till sist rullas upp på rulle. Foto: Ahlstrom-Munksjö
Pilottestet genomfördes av Digital Cellulose Center, samarbetet involverar LiU, Rise och KTH, samt Digital Cellulose Centers industripartnerna Agfa som tillhandahåller en elektriskt ledande polymer och Ahlstrom-Munksjö som hanterar pilotanläggningen i Frankrike.
Arbetet med det elektroniska pappret har pågått i tio års tid. Det utvecklades från början med stöd från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse (KAW) och pappret togs fram inom ramen för Stiftelse och Stiftelsen för strategisk forskning (SSF).