Regio Utrecht | De opvolger van de Lithium-ion batterij

Batterijen zijn belangrijk in de Energiesectortransitie. Duurzame Energiesectorbronnen zoals wind en zon zijn namelijk onvoorspelbaar, om het moment van opwek en verbruik op elkaar af te stemmen is een batterij nodig. De meest gebruikte batterij hiervoor is op dit moment de Lithium ion batterij. Deze batterijen kunnen op relatief hoog vermogen ontladen, zijn veilig, hebben een lange levensduur in vergelijking tot andere batterijen en zijn op grote schaal produceerbaar. Dit is de reden waarom wereldwijd miljarden geïnvesteerd wordt in productiefaciliteiten om Lithium ion batterijen te produceren. Voor elektrische autos, voor telefoons, voor e-bikes, voor boormachines en uiteraard voor stationaire opslagfaciliteiten..De lithium-ion technologie heeft een transformatieve revolutie ontketend voor alle sectoren die zich bezighouden met bovengenoemde applicaties. Tegelijkertijd worden er vele miljarden geïnvesteerd in R&D om de batterijen verder te verbeteren en nieuwe technologieën te ontwikkelen. Vele universiteiten hebben hun eigen onderzoeksfaciliteit op dit gebied en ook de grote multinationals zetten hier op in. Zelfs Tesla, Lithium-ion adept, heeft 60 mensen in dienst die fulltime onderzoek doen naar de volgende grote doorbraak in batterijtechnologie. Dat is, omdat Lithium-ion batterijen ook een aantal belangrijke nadelen kent. Een elektrische auto laadt nog steeds vele malen langzamer (30-120 minuten) dan een conventionele benzineauto (5 min). Daarnaast is de Energiesectordichtheid van batterijen nog factor 100 lager dan fossiele brandstoffen.1 Hier is nog werk aan de winkel dus..Veel van de internationale R&D richt zich op verbetering van bovenstaande punten, zonder concessies te hoeven doen aan veiligheid. In verhouding wordt er minder tijd besteed aan de zoektocht naar duurzamere alternatieve grondstoffen voor batterijen, terwijl die al lang voor handen zijn. Om een Lithium-ion batterij te produceren zijn vervuilende mijnen nodig om Nikkel, Lithium, Cobalt enz. te winnen. Tegelijkertijd komt er veel CO2 vrij bij het mijnproces..Bij iwell werken we aan de Energiesectorsystemen van de toekomst. Een nieuw systeem dat helpt om schonere lucht, schoner water en een gezondere planeet te krijgen. Wij leveren vooral in appartementencomplexen accusystemen die groen opgewekte Energiesector opslaan voor eigen gebruik, voornamelijk voor de lift en algemene ruimten. De Li-ion batterijen die we hiervoor gebruiken helpen de Energiesectortransitie, maar hebben ook nadelen voor de planeet. Is er een schoner alternatief vroegen wij ons af? Ja, die zijn er. Zo hebben het Nederlandse dr. Ten en het Oostenrijkse Green Rock een zeezout batterij ontwikkeld. Deze zoutbatterijen worden gemaakt van mineralen, diverse koolstofsoorten en zouten die bijna volledig uit de zee gewonnen kunnen worden. Niet schadelijk voor mens, dier en milieu. En nog goedkoop ook. Er kleven echter ook belangrijke nadelen aan. De zeezoutbatterij heeft een lage Energiesectordichtheid 30wH per kg. Dit maakt hem vrij groot en lomp. Daarnaast levert een zeezoutbatterij relatief lage vermogens. Er ontstaat dus een trade-off tussen omvang, vermogen en Energiesectordichtheid..Dit brengt ons bij het thema van deze haalbaarheidsstudie. We willen onderzoeken of het haalbaar is om een batterij te ontwikkelen die de positieve kenmerken van de zeezoutbatterij combineert met de positieve kenmerken van Lithium-ion batterijen. Geen trade-off, maar een hybride systeem met het beste van twee werelden. Dit willen we doen door verschillende bestaande technieken te combineren tot een nieuw, schoon, duurzamer, betaalbaar batterijsysteem, dat voldoende vermogen levert en compact genoeg is om in een appartementencomplex te passen. Het onderzoek richt zich alleen op toepassingen voor stationaire opslag, gezien de nog relatief grote omvang van de zeezoutbatterij lijkt dit het meest kansrijk.1 https://