Puujätteestä sähkövarasto: Granarium sai yli miljoonan euron rahoituksen

Miten puusta tehdään superkondensaattori?

Granariumin laitteissa käytetään erittäin konsentroitua nanocelluloosaa rakenteellisena materiaalina. Se sitoo nanorakenteista aktiivihiiltä energiavarastoksi. Sekä nanocelluloosa että hiilipohjaiset materiaalit voidaan valmistaa puujätteestä ja maatalouden sivuvirroista, jolloin yhtiö kuvaa superkondensaattoreitaan sataprosenttisesti uusiutuviin materiaaleihin perustuviksi .

Superkondensaattori ei ole akkujen suora korvaaja. Sen vahvuus on sähkön erittäin nopea vastaanottaminen ja luovuttaminen, kun taas akku soveltuu paremmin energian varastointiin pidemmäksi aikaa.

VTT:n tutkimuksesta itsenäiseksi yritykseksi

Teknologian perusta kehitettiin VTT:n Teknologian tutkimuskeskuksessa. Tutkijat Otto-Ville Kaukoniemi ja Vesa Kunnari selvittivät, voisiko nanocelluloosa sitoa biopohjaisia hiilimateriaaleja toimivaksi energiavaraston rakenteeksi .

Tutkimuksesta syntyi yritys VTT LaunchPad -ohjelman kautta. Ohjelman tarkoitus on auttaa tutkimuslähtöisiä deep tech -hankkeita kehittymään sijoituskelpoisiksi yhtiöiksi . Granarium toimii nyt itsenäisesti ja kaupallistaa VTT:ltä lisensoitua immateriaalioikeutta .

Tuotannon investointikustannukset voivat laskea 80 prosenttia

Perinteisten superkondensaattorien valmistus on osin kallista, koska siinä käytetään rajallisia ja kalliita materiaaleja. Granarium pyrkii korvaamaan ne runsailla, edullisilla ja uusiutuvilla raaka-aineilla, kuten metsäteollisuuden sivuvirroilla.

Yhtiön mukaan lähestymistapa voi pienentää tuotannon pääomakustannuksia eli tuotantoon tarvittavia investointeja jopa 80 prosenttia perinteisiin menetelmiin verrattuna . Louhittujen ja tuotujen raaka-aineiden välttäminen voi lisäksi vähentää altistumista raaka-aineiden hintavaihteluille ja toimitusketjujen häiriöille .

Kustannusetu on tärkeä etenkin sähköverkon mittakaavan sovelluksissa, joissa litiumioniakut ovat perinteisesti olleet vahvoilla kilowattituntihinnan perusteella. Granariumin ratkaisu on tarkoitettu ennen kaikkea lyhytkestoisiin ja suurta tehoa vaativiin tilanteisiin, joissa superkondensaattori voi täydentää akkua.

Millisekuntien reagointi sähköverkon tueksi

Granariumin ensimmäiset tuotteet tähtäävät 50–100 kilowattitunnin varastoyksiköihin. Niiden tarkoitus on tuottaa välittömästi paljon tehoa sähköverkon vakauttamiseen .

Superkondensaattorit soveltuvat nopeaan lataamiseen ja purkamiseen. Tämä tekee niistä käyttökelpoisia esimerkiksi taajuudensäätöön ja nopeaan reserviin – tehtäviin, joiden merkitys kasvaa, kun aurinko- ja tuulivoima lisäävät sähköntuotannon vaihtelua.

Yhtiön laitteet on suunniteltu millisekuntitason säätöön ja alle sekunnin aikana tapahtuviin vaihteluihin . Ne voivat siten täydentää pidempään energiaa varastoivia akkuja esimerkiksi teollisuuden sähkönlaadun hallinnassa ja kriittisten toimintojen jatkuvan käyttövarmuuden tukena .

Raaka-aineet läheltä, energiankestävyys vahvemmaksi

Euroopan unionille energiaomavaraisuus ja toimitusketjujen kestävyys ovat nousseet strategisesti tärkeiksi tavoitteiksi. Granariumin teknologia tukee tätä ajatusta mahdollistamalla energiavarastojen paikallisemman valmistuksen ilman riippuvuutta tuoduista akkumineraaleista .

Metsä- ja maatalouden jätevirtojen hyödyntäminen sopii myös kiertotalouden periaatteisiin . Jos teknologia saavuttaa kaupallisen mittakaavan, superkondensaattorien tuotannossa tarvittavat materiaalit voisivat perustua yhä enemmän alueellisesti saataviin uusiutuviin raaka-aineisiin.

Granariumin ratkaisu ei poista pitkäkestoisen energiavarastoinnin tarvetta, mutta se tarjoaa sille nopean kumppanin. Sähköverkon vakauden kannalta juuri tämä sekuntien ja millisekuntien välinen aukko voi olla ratkaiseva, kun uusiutuvan tuotannon osuus kasvaa.