Doorbraak in zoutbatterij kan lithium vervangen

Energieopslag is een groeiende noodzaak in onze samenleving. Dit geldt met name voor het maximaliseren van het potentieel van duurzame energie, zoals het opslaan van energie voor later gebruik. Tegelijkertijd is lithium onmisbaar voor de meest gebruikte batterijtechnologieën van dit moment. Omdat China zowel de winning als de raffinage van dit mineraal in handen heeft, moet Europa op zoek naar alternatieven. Eén optie is om te kiezen voor zoutbatterijen. Een Nederlands consortium werkt momenteel aan een nieuw type zoutbatterij dat een doorbraak zou kunnen betekenen op het gebied van energieopslag.

Dat gebeurt binnen het project Starbatch. Het project is een samenwerking tussen zout- en chemiebedrijf Nobian, batterij startup Exergy Storage, het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) en de Universiteit Twente. Hun missie is het ontwikkelen van een methode voor massaproductie van een nieuwe zoutbatterij, met als doel commerciële productie voor 2030. Zoals het AD meldt, zijn de eerste tests succesvol verlopen en levert de nieuwe batterij vergelijkbare, zo niet betere prestaties dan lithium.

Wat is een zoutaccu?

Een zoutaccu, ook wel bekend als een natrium-ion accu, is een type accu dat natriumionen (Na+) gebruikt als ladingdragers, vergelijkbaar met de manier waarop lithium-ionaccu's lithiumionen gebruiken. Deze accu's worden ontwikkeld als alternatief voor lithium-ionaccu's vanwege de overvloed aan natrium, waardoor ze mogelijk kosteneffectiever en milieuvriendelijker zijn. Zoutaccu's werken volgens het principe dat natriumionen tijdens het laden en ontladen tussen de anode en de kathode bewegen.

Ze worden onderzocht voor verschillende toepassingen, waaronder netopslag en mogelijk voor elektrische voertuigen, als een manier om de afhankelijkheid van schaarse materialen zoals lithium en kobalt te verminderen. Hoewel ze voordelen hebben op het gebied van veiligheid en milieu, hebben dit soort batterijen tot nu toe niet de energiedichtheid - de hoeveelheid energie die per volume-eenheid wordt opgeslagen - om op hetzelfde niveau te komen als lithium-ionbatterijen.

De kern van het Starbatch project ligt in de ontwikkeling van op natrium gebaseerde batterijen, waarbij specifiek gebruik wordt gemaakt van natriumtetrachlooraluminaat (NaAlCl4, of STCA). Deze batterijen vormen een kosteneffectievere en duurzamere optie dan lithiumbatterijen en bieden vergelijkbare of zelfs superieure prestaties. Het productieproces bestaat uit het mengen van natriumchloride, aluminium en chloor in een reactor, wat de productie van NaAlCl4 mogelijk maakt bij lagere temperaturen dan de huidige methoden. Deze innovatieve aanpak verbruikt niet alleen minder energie, maar vermindert ook de koolstofvoetafdruk aanzienlijk door grondstoffen te gebruiken die afkomstig zijn van elektrische processen, zoals chloor.

Nobian's innovatieve benadering van batterijchemicaliën

Centraal bij de inspanningen van Starbatch staat Nobian's expertise in zout- en chloorchemie. Coert van Lare, directeur van het Renewable and Circular Innovation Program bij Nobian, zei: "Nobian speelt een cruciale rol in de waardeketen van batterijen door de chemicaliën te leveren die essentieel zijn voor de productie ervan. Het STARBATCH-project richt zich op duurzamere accu's op basis van zout, die perfect passen in onze duurzaamheidsstrategie Grow Greener Together en die de positie van Nobian in de energieopslagsector versterken. Door Nobian's grondstoffen (zout en chloor) te gebruiken, realiseren we ook groene groei."

Het AD meldt ook dat Nobian zijn belangrijkste onderzoekscentrum, bestaande uit 19 medewerkers, heeft verplaatst van Deventer naar het Kennispark in Enschede, vlakbij de Universiteit Twente, om nauwere samenwerking te bevorderen. Terwijl het onderzoekscentrum in Enschede staat, zal de toekomstige testfabriek waarschijnlijk in Rotterdam of Delfzijl worden gevestigd.

Het zoutwinningsbedrijf verdubbelt zijn inspanningen op het gebied van batterijtechnologie. In maart heeft het bedrijf een patentaanvraag ingediend en gepubliceerd voor een innovatief proces om lithiumhydroxide monohydraat (LHM), een belangrijke batterijcomponent, duurzaam te produceren. Een paar weken geleden ondertekende de organisatie een Memorandum of Understanding (MoU) met het nutsbedrijf Veolia om de gezamenlijke commercialisering van Nobian's nieuwe gepatenteerde lithiumchloride conversieproces te onderzoeken.

Een waardeketen voor zoutbatterijen in Nederland

Een ander doel van het Starbatch project is het creëren van een compleet nieuwe waardeketen voor batterijen in Nederland, van zoutwinning tot batterijproductie. ISPT-directeur Tjeerd Jongsma verklaarde: "De toekomst van Europa is elektrisch. Nieuwe soorten batterijen spelen hierin een cruciale rol. Een innovatief productieproces met grondstoffen uit Nederland, die nodig zijn om de benodigde chemicaliën te genereren, is daarom spot-on."