EU pumpar in pengar i värmepump

Värme- och strömningstekniken vid Åbo Akademi tilldelades 400 000 euro från EU-kommissionen för att vidareutveckla en ny typ av värmepump för industriella ändamål.

Projektet Highlift leds av en norsk koordinator som vill förbättra industrins förmåga att ta tillvara spillvärme.

– Highlift går ut på att fånga upp spillvärme ur olika processer i en anläggning, och köra den genom en ny typ av värmepump för att åstadkomma 200-gradig värme som samma anläggning kan använda i andra processer, säger Henrik Saxén, professor i värmeteknik vid Åbo Akademi.

– För att åstadkomma 200-gradig ånga använder industrin traditionellt pannor som drivs med fossila bränslen. Det handlar alltså om att  spara energi och minimera skadliga utsläpp.

Highlift-teknologin bygger på en värmepump som använder värme vid låg eller medellåg temperatur för att alstra värme vid hög temperatur.

– Tekniken är gammal – en så kallad omvänd stirlingmotor, på engelska reverse stirling engine, säger Ron Zevenhoven, professor i teknisk termodynamik och modellering vid Åbo Akademi.

Professorerna Henrik Saxén och Ron Zevenhoven i laboratoriemiljö med rör i bakgrunden.
Professorerna Henrik Saxén (t.v.) och Ron Zevenhoven. Foto: Marcus Prest.

Stirlingmotorer finns till exempel på avancerade dieselubåtar som använder dem i undervattensläge för att konvertera värme vid hög temperatur till rörelseenergi som driver en generator som producerar el.

– Skillnaden är att Highlift ska operera i en miljö där det finns värme vid låg temperatur och el för att skapa är värme vid hög temperatur.

Highlift är inte ett traditionellt forskningsprojekt: Åbo Akademi har kommit med i ett sammanhang där det gäller att förbättra en existerande produkt – inte bedriva traditionell grundforskning.

– Vad vi kommer att göra är bland annat att köra simulatorer för stirlingmotorn som beskriver hur gasen i systemet komprimeras och expanderar i systemet. Högre temperatur kräver högre tryck. Den nuvarande produkten pallar för 50 bar men den nya måste hålla för 75–80 bar och det är en avsevärd skillnad, säger Saxén. 

– För oss ger ett sådant här projekt kontaktytor till nya företag och teknologier. Highlift bygger på en hittills outnyttjad nischteknologi som har en mängd möjliga tillämpningsområden och som vi nu får förstahandserfarenhet av.

– Det handlar om att göra en teknologi mogen. Ofta krävs det cirka 20 procent av den totala kostanden att utveckla något så att det är till 80 procent användbart, medan de återstående 20 procenten, då man förfinar teknologin kräver de resterande 80 procenten av den totala kostnaden.

EU-kommissionens pengar, som kommer från programmet ”Fast Track to Innovation, FTI”, räcker för Åbo Akademis del till två och ett halvt års verksamhet för två forskare där 2019 kommer att vara det mest intensiva året. Totalt satsade EU-kommissionen 2,5 miljoner euro i Highlift-teknologins utveckling.