De zoektocht naar de superbatterij is in volle gang

In 1800 ontdekte Alessandro Volta de elektrische batterij. Vandaag de dag is onze telefoon al na maximaal twee dagen leeg en kan de elektrische auto nog niet concurreren met het traditionele wagenpark. Het is tijd voor de superbatterij!

De meest gebruikte oplaadbare consumentenbatterij van dit moment is de lithium-ion batterij. Hij zit in je smartphone, laptop en zelfs elektrische auto's rijden erop. Een lithium-ion batterij is relatief snel op te laden en er kan redelijk veel energie in worden opgeslagen.

Nadelen

Maar er kleven nadelen aan lithium-ion. De winning van lithium en kobalt, de twee belangrijkste bestanddelen voor de batterij, is slecht voor mens en milieu. In landen als Chili en Congo laat de winning van de grondstoffen diepe sporen na. Een ander nadeel is de veiligheid. Bij productiefouten of beschadiging kan een lithium-ion batterij in de brand vliegen en exploderen.

Maar waarom hebben we nog geen superbatterij die we eindeloos kunnen gebruiken? Volgens batterij-expert Erik Kelder zijn we te veeleisend waar het gaat om batterijen. "De huidige batterijen kan je tot honderden keren opladen voordat je een merkbaar verlies in vermogen hebt. Dat is al bijzonder knap."

Zoektocht naar veiligheid

Volgens Kelder is veiligheid de belangrijkste reden dat de de zoektocht naar nieuwe batterijen is losgebarsten. "Wanneer een elektrische auto in de brand vliegt is dat heel vervelend, maar we krijgen het vuur nog wel uit. Wanneer dat gebeurt bij een grote opslagplaats van elektriciteit hebben we een veel groter probleem. We willen dus overstappen naar veiligere batterijsystemen."

In een ondergronds lab op de TU Delft sleutelt Kelder zelf aan de magnesiumbatterij. Een veelbelovend alternatief. Het voordeel van magnesium is dat deze batterij veel minder brandbaar is en goedkoper om te maken. Wel kan er de helft minder energie in worden opgeslagen. Voorlopig hoeven we de magnesiumbatterij nog niet op de markt te verwachten. Op dit moment wordt het gebruik van magnesium in batterijen nog getest in het lab. "De potentie is er, maar hoe we het gaan toepassen zoeken we nu uit."

De Zeezoutbatterij, milieuvriendelijk en veilig

Ook in Wezep wordt druk gesleuteld aan de batterij van de toekomst. Het bedrijf van oud-schaatser Marnix ten Kortenaar ontwikkelt in een tot laboratorium omgebouwde garagebox een batterij van zeezout en koolstof. Milieuvriendelijk, veilig en vriendelijk voor de portemonnee. Volgens hem is het niet vreemd dat de ontwikkeling van batterijen zo lang lijkt te duren. "Bij het maken van een batterij verander je eigenlijk de natuurwetten. Je wil stroom opslaan, maar die stroom wil weg. Dat voor elkaar krijgen is nog moeilijker dan een raket naar de maan sturen."

De zeezoutbatterij is niet geschikt voor gebruik in je telefoon of elektrische auto, daarvoor heeft de batterij simpelweg te veel ruimte nodig. Volgens Ten Kortenaar kan zijn batterij wel uitstekend gebruikt worden voor de energieopslag uit bijvoorbeeld zonnepanelen en windmolens. "Hoe meer mensen elektrisch rijden, hoe meer we vragen van ons stroomnet. Om te voorkomen dat we de pieken in de stroomvraag niet aankunnen, plaats je thuis een zeezoutbatterij. De stroom wordt opgeslagen als de zon schijnt en 's avonds gebruik je die energie om je auto op te laden."

Battery 2030+

Niet alleen in Nederland is de zoektocht naar de superbatterij in volle gang. Knappe koppen van over de hele wereld steken hun energie in de wedloop naar hét betaalbare, veilige en milieuvriendelijke alternatief van lithium-ion. Met het door de EU gesubsidieerde initiatief Battery 2030+ binden Europese wetenschappers, waaronder Erik Kelder, de strijd aan met Azië. Daar is de wedloop ook in volle gang. Waarschijnlijk duurt het nog wel even voordat we dé winnaar kunnen aanwijzen. Tot die tijd wachten we in spanning af.