Wat begon met een ontmoeting op een congres is in een paar jaar uitgegroeid tot een samenwerkingsverband van formaat. De missie? Grootschalige energieopslag in batterijen betaalbaar en technisch mogelijk maken. “De beste dingen gebeuren als je met mensen in gesprek gaat. “Aldus Diana.

Wat heb je in je hand?

“Dit is een elektrochemische flow cell. Dat is een kerncomponent van de bijzondere redox flow-batterij, een vorm van elektrochemische energieopslag. “

Aan welke oplossing werk je mee?

“Ik werk aan het versnellen van de ontwikkeling van efficiënte en betaalbare technologieën voor energieopslag. Een voorbeeld hiervan zijn redox flow-batterijen. Dit is een veelbelovende batterijtechnologie voor toepassing op industriële schaal, waar grote hoeveelheden energie nodig zijn. Ik vind het een fascinerende technologie, het is een soort hybride tussen een brandstofcel en een batterij. Andere type batterijen worden ook wel gebruikt, zoals de meer gangbare lithium-ion batterijen. Lithium-ion batterijen die op dit moment op grotere schaal toegepast worden bieden slechts een paar uur aan opslagcapaciteit. Dat is op dit moment de limiet van wat met deze technologie kosteneffectief kan. Redox-flow batterijen hebben echter de potentie om minstens 8 uur aan energieopslag te bieden. Daarnaast kan, afhankelijk van het type, een redox-flow batterij wel 10-30 jaar meegaan zonder elk jaar minder te presteren. Dat is aanzienlijk langer dan de geschatte levensduur van 7-10 jaar van een lithium-ion batterij.”

“Redox flow-batterijen gebruiken goedkopere materialen, kunnen grotere hoeveelheden energie opslaan en hebben een langere levensduur. Deze voordelen maken grootschalige energieopslag in batterijen mogelijk. “

Hoe werkt dat?

“Conventionele batterijen slaan energie op in vaste elektroden. Redox flow-batterijen slaan energie op in vloeibare elektrolyten met elektro-actieve chemische deeltjes erin. Deze vloeibare elektrolyten bevinden zich in tanks waar ze circuleren in stapels flowcellen, zoals het voorwerp dat ik vasthoud op de foto. Terwijl de batterij stroom levert, wordt elektriciteit gegenereerd doordat elektronen uitgewisseld worden tussen geladen elektro-actieve deeltjes. Sommige van deze deeltjes verliezen elektronen in een reactie genaamd oxidatie en sommige deeltjes krijgen er elektronen bij in een reactie genaamd reductie. Aan deze reductie en oxidatie processen dankt de batterij zijn naam: redox flow-batterij.”

Wat doe jij precies?

“Ik ben een soort detective. Ik identificeer veelbelovende nieuwe technologieën op het gebied van energieopslag en houd de ontwikkelingen in de gaten. Daarnaast zet ik samenwerkingen op met andere bedrijven en universiteiten om projecten op te starten die de ontwikkeling van technologieën voor energieopslag versnellen. “

Met wie werk je samen?

“Om de nieuwe generatie redox-flow batterij verder te ontwikkelen zijn we onderdeel van een consortium onder de noemer MELODY. Hierin werken we samen met universiteiten zoals de TU Delft, Technion Israel Institute of Technology, University of Exeter, Fraunhofer ICT en ETH Zurich.  En met partners uit de industrie zoals TFP Hydrogen Products en Elestor. Laatstgenoemde heeft onlangs de zogeheten KvK Innovatie publieksprijs gewonnen voor het meest innovatieve bedrijf van 2020. Samen kunnen we de kosten om elektriciteit op te slaan significant verlagen. De technische uitdagingen die daarbij komen kijken vragen om een geïntegreerde aanpak. Iedere partij brengt zijn eigen soort kennis. Bij elkaar hebben we genoeg expertise om deze batterij te ontwikkelen.”

Wat heeft de consument eraan?

“Deze technologie maakt toegang tot groene stroom op elk gewenst moment mogelijk.”

De samenleving gaat steeds meer gebruik maken van groene stroom, opgewekt door bijvoorbeeld zon of wind. Dat is prachtig, maar het komt met uitdagingen. Energiecentrales, aangedreven door fossiele bronnen, kunnen ononderbroken maandenlang draaien en zo ongestoord grote hoeveelheden energie leveren. Groene stroom daarentegen komt onregelmatig; de wind waait niet altijd even hard en ’s nachts is het donker. Om een stabiele levering van groene stroom mogelijk te maken, en om verspilling te voorkomen, is de opslag van groene stroom cruciaal. Batterijen zijn een van de meest efficiënte technologieën om groene stroom op te slaan.

Meer Shell

Batterijen

Windmolens of zonnepanelen wekken soms meer groene stroom op dan er op dat moment nodig is. Om een overschot te voorkomen, is opslag noodzakelijk. Bijvoorbeeld in batterijen.

Onderzoek in STCA

Wat gebeurt er allemaal in STCA en welk soort onderzoek wordt hier uitgevoerd?

STCA en de energietransitie

Wat doet STCA op het gebied van de energietransitie in de Metropoolregio Amsterdam en daarbuiten? 

Knappe handen

Handen uit de mouwen voor techniek. STCA-onderzoekers vertellen wat ze doen, waarom ze dat doen en wat u er straks aan heeft.