Batterij met vloeibare polen uitkomst voor duurzaam (?)

Een model van een vloeibarepoolbatterij van het MIT (foto: MIT)

Een model van een vloeibarepoolbatterij van het MIT (foto: MIT)

Duurzame energie, als wind- en zonne-energie, is vaak afhankelijk van de omstandigheden en voegt zich niet naar de vraag. Vandaar dat energieopslag een belangrijke plaats inneemt in het duurzame verhaal, maar de duurzame oplossing is er tot op heden niet bij. We hebben aardige ideeën, zoals het oude Plan Lievense, maar vooralsnog gokken energiebeheerders op een combinatie van fossiel en duurzaam. Voor een 100% duurzame energievoorziening is energieopslag, dus, onontbeerlijk en onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) denken met hun batterijen met vloeibare elektroden die toekomst een stuk dichterbij te hebben gebracht.

Lithiumbatterijen zijn geweldig, maar de elektroden (de polen) zijn lastig te maken en dus duur. Er zijn andere batterijen die meer belofte inhouden voor de grootschalige energieopslag, maar die hebben weer andere mankementen. De MIT-onderzoekers hebben de kaap van de lastig te maken elektrodes omzeild door ze van vloeibaar metaal te maken, zonder dat de temperatuur erg hoog hoeft te zijn. Een van de eerste versies van de batterij met vloeibare polen, had een elektrode van vloeibaar magnesium, de andere van antimoon en een elektrolyt van vloeibaar zout. Beetje problematisch van deze batterij was dat de temperatuur op ruim 700°C gehouden moest worden. Dat niet alleen, maar bij die hoge temperatuur en de aanwezigheid van zout ‘roestte’ de batterij, bij wijze van spreken, weg onder de vingers van de onderzoekers.
In de huidige versie is magnesium vervangen door lithium (toch weer, maar dan vloeibaar), dat smelt bij 180°C. De andere elektrode van antimoon blijft dan een probleem. Dat halfmetaal smelt bij 630°C. Met behulp van andere metalen is dat smeltpunt omlaag te brengen, maar dat gaat zeer ten koste van het opslagvermogen van de batterij. De groep onderzoekers rond Donald Sadoway kwam uiteindelijk tot de prettige ontdekking dat lood de beste kandidaat bleek. Bij een legering met tot 75% lood, daalde het smeltpunt tot 327°C, terwijl het vermogen, volledig op ‘rekening’ van antimoon, hoog bleef. Sadoway: “Je krijgt antimoongedrag bij een veel lagere temperatuur.”
Daarmee is Sadoway er nog niet. De lagere, maar nog steeds hoge, temperatuur betekent per saldo verlies aan energie en dus rendement van het opslagsysteem. Daar zal iets aan moeten worden gedaan om de vloeibarepoolbatterij ‘marktrijp’ te maken. Voordeel voor batterijen met vloeibare polen is dat ze normaal een levensduur hebben die veel langer is dan die van batterijen met vaste elektrodes. Na tien jaar, met elke dag een laad/ontlaadcyclus, zouden de batterijen nog 85% van hun capaciteit over hebben, beweren de MIT-onderzoekers. Voor grootschalige opslag van groene energie is dat natuurlijk ontegenzeggelijk een voordeel. Toch denk ik dat idee als dat van Lievense meer kans van slagen heeft, maar wie neemt die handschoen op?

Bron: Science

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.