Kretsloppsanalys för storskalig användning av framtida energiomvandlingsteknologier

Projektet, som leds av Olof Hjelm, fokuserar på miljöteknik som använder nya funktionella material och deras relaterade affärsmodeller med en inriktning på kretsloppsanalys av nya former av solceller.

För att lösa stora samhällsutmaningar som överutnyttjandet av naturresurser och utsläpp av klimatpåverkande gaser krävs bland annat utveckling av ny miljöteknik. Miljöteknik i sig självt kommer dock inte att lösa samhällsutmaningarna utan det är snarare samspelet mellan politik, lagstiftning och marknader som tillsammans med teknisk utveckling avgör om ny miljöteknik kommer till användning i sådan omfattning att dess fulla potential nyttjas. Konsumenter och samhället i stort har dock i regel ett motstånd mot ny teknik och använder generellt etablerad teknik som man känner igen och vet fungerar. Detta trots att det till exempel kan leda till onödiga klimatutsläpp. För att kunna nyttja den fulla potentialen av ny miljöteknik behöver tillverkarna därför förstå såväl den tekniska potentialen som hur en möjlig marknad för tekniken fungerar och ser ut.

Projektet handlar specifikt om kretsloppsanalys för att öka spridningen av nya former av solceller och i det här fallet solceller bestående av halvledare baserade på materialet perovskit, ett kristalliknande material. Det finns ett ökat behov av ny teknik som leder mot oberoende energiförsörjning med låg klimatpåverkan. Detta drivs både av en ökad efterfrågan på till exempel fossilfri el för elektrifiering av transporter och industriell produktion, samt geopolitiska situationer som kriget i Ukraina. Mycket görs för att ersätta kol och naturgas som de dominerande primära energikällorna för elproduktion, vilket skapar nya möjligheter för bland annat solel. 

Solceller baserade på perovskit är under stark teknisk utveckling men ännu saknas storskalig användning av materialet. En av orsakerna till detta är att när man försöker gå från laboratorieskala till industriell användning ställs andra krav på materialet än rent funktionsmässiga. I dagens samhälle är det inte minst viktigt att nya material passar i en cirkulär ekonomi och har hög miljöprestanda. Om inte de kraven tas med i teknikutvecklingen riskerar det att leda till att lovande teknologier förblir i laboratorieskala eller på nischmarknader och inte fullt bidrar till att lösa de hållbarhetsutmaningar som de skulle kunna göra. Helt enkelt för att de inte passar på en marknad.

För att ta itu med dessa problem kommer den tvärvetenskapliga projektgruppen genomföra miljömässiga analyser och studera möjliga affärsmodeller som tillsammans bidrar med input till teknikutvecklingen. Allt för att de nya materialen ska göra stor nytta i samhället såväl miljömässigt som ekonomiskt. Förhoppning är att resultatet ska kunna användas även av andra som utvecklar nya material som kan hjälpa till att lösa miljöutmaningarna och bidra till en mer cirkulär ekonomi.