Oude batterijen opwerken met een beetje citroenzuur

citroenzuuruitloging

Het bescheiden citroenzuurprocédé (onder) vergeleken met twee andere opwerkingsprocessen (afb: Guangmin Zhou et al./Angewandte Chemie)

We moeten naar een kringloop-samenleving. Als we de aarde (en onszelf) niet willen ontrieven, dan is afval in de nabije toekomst verboden. Net zo min als er onkruid is, is er afval. Nu schijnen onderzoekers een simpel idee te hebben gekregen om de elementen van opgebruikte batterijen weer voor hergebruik klaar te ‘stomen’ met maar een ‘hulpmiddel’: citroenzuur.  Dan zou 99% van de in de batterij gebruikte stoffen zoals lithium, nikkel, kobalt en mangaan weer ‘als nieuw’ te gebruiken zijn. Lees verder

Sluimerend ‘vermogen’ van lithiumbatterijen gevonden

Lithiumijzerfosfaatbatterijen

Lithiumrijke (onder rechts) en lithiumarme gebieden in de kathode. Daarnaast ook de resultaten van rekenmodellen. LPF is de Angelsaksische afko van lithium-ijzerfosfaat (afb: Daniel Knez et al./TU Graz)

In de praktijk presteren batterijen vaak aanzienlijk slechter dan de theorie voorspelt. In een lithium-ijzerfos-faatkathode (LiFePO4) zagen onderzoekers van de Technische Universiteit van Graz waar de schoen knelt: vastzittende lithiumionen. Lees verder

Heeft de lithium(ion)batterij haar langste tijd gehad?

natriumbatterijen

Natriumbatterijen (afb: Tiamat)

Al een tijdje wordt er gewerkt aan de natriumbatterij als opvolger van de lithium(ion)batterij, maar soms blijven zaken hun ‘leven’ lang een belofte zoals perovskietcellen als vervangers van de siliciumzonnecellen. Nu lijkt er echter schot in te komen als het Frans bedrijfje Tiamat de handschoen lijkt op te pakken. Grootschalige (?) productie is voorzien in 2025. Lees verder

Meer grondstoffen halen uit afgedankte batterijen en accu’s

Opwerken van metalen uit lithiumionbatterijen

Léa Rouqette in het lab aan het recycleren (afb: Chalmersuniversiteit)

Onderzoeksters van de Zweedse Chalmersuniversiteit hebben een methode gevonden om meer grondstoffen te halen uit afgedankte lithiumionbatterijen en -accu’s. Bij lithium zou het opwerkingspercentage op 100 uitkomen en bij aluminium zou dat 98% zijn. Van andere grondstoffen zou het verlies van waardevolle materialen zoals nikkel, kobalt en mangaan zijn teruggebracht. Voor het proces zouden geen schadelijke stoffen worden gebruikt (want oxaalzuur). Lees verder

Hergebruik lithium wezenlijk voor groene overgang

Opwerking lithium uit afgedankte batterijen

Zo stellen de onderzoekers de voordelen van hun opwerkingsmethode van lithium uit batterijen boven bestaande methoden voor (afb: Yu-Guo Guo et. al/Angewandte Chemie)

Lithiumbatterijen krijgen een belangrijke rol in de overgang naar een duurzame(re) samenleving, maar dan is opwerking en hergebruik van het ‘witte goud’ onontkoombaar. Nu al wordt er gevochten om de lithiumbronnen (bestaande en nieuwe), maar winning is alles behalve duurzaam. Opwerking en hergebruik zou echter lastig zijn. Chinese onderzoekers denken een oplossing gevonden hebben. Lees verder

‘Nieuwe’ dunnelaaglithiumbatterijen overklassen lithiumionbatterijen

seriegeschakelde lithiummetaalbatterijen

Twee seriegeschakelde lithiummetaalbatterijen (afb: Abdessalem Aribia et. al/Nature)

Lithiummetaa-lbatterijen zijn niet nieuw. Die bestaan al zo’n veertig jaar. Probleem was dat die dunnelaag-batterijen maar weinig energie konden bevatten. Onderzoekers van het Zwitserse Empa zouden er nu in geslaagd te zijn door die dunnelaagbatterijen te stapelen, waardoor die ook voor ‘volwassen’ toepassingen geschikt zijn. Die zouden snel te laden (en ontladen) zijn, langer meegaan, milieuvriendeljker te produceren  zijn dan hun lithiumioncollega’s en bovendien niet brandgevaarlijk zijn. Klein probleempje is dat ze aan de dure kant zijn, maar de Empa-onderzoekers zoeken al wegen die lithiumbatterijen te gaan produceren. Lees verder

Faseovergang esters gebruikt voor opslag en afgifte warmte

Faseovergang als temperatuurregelaar voor huisverwarming

Zo ziet de door de onderzoekers bedachte temperatuurregelaar met esters voor een woning er uit. Merkwaardig is het gebruik van zonnecellen, in plaats van zonnecollectoren, om water te verwarmen (afb: tu.no)

Al langer wordt geëxperimenteerd met faseovergangen van stoffen (vast naar vloeibaar e.o. of vloeibaar naar gas e.o.) voor het sturen van het binnenklimaat. Dat lijkt een simpele, weinig energie vergende manier van temperatuur-regeling anders dan de energie-vretende luchtbehandelingssystemen die nu veel gebruikt worden. Dat die faseover-gangssystemen geen algemene ingang hebben gevonden zou kunnen betekenen dat er nog wat open eindjes aan die aanpak zitten, maar onderzoekers in Noorwegen hebben met esters, een bepaald soort organische verbindingen, een hernieuwde (?) poging gedaan.
Lees verder

Supercondensator gemaakt van cement, roet en water

De betonnen supercondensator: twee platen gescheiden door een glasvezelmembraan (3) (afb: F-J Ulm et. al/PNAS)

Onderzoekers hebben een energieopslagsysteem ontwikkeld, een supercondensator noemen ze die, waarmee voor lange tijd energie in de  kan worden opgeslagen, met cement, roet en water. Die relatief goedkope systemen zouden de overmaat aan energie van windmolens en zonnepanelen tussentijds kunnen opslaan, denken ze. Dat is mooi maar cement heeft wel een grote koolstofvoetafdruk. Lees verder

Schepje ‘suiker’ en de vloei(stof)batterij werkt beter

Vloei(stof)batterij

Een schepje suiker doet wonderen (afb: PNNL)

Met een schepje suiker (β-cyclodextrine) blijkt capaciteit en levensduur van de vloei(stof)batterij een aanzienlijke impuls te krijgen. Die type batterijen zouden dienst kunnen doen om de stabiliteit van stroomvoorziening door zonne- en windenergie te waarborgen en bovendien zouden die niet afhankelijk (hoeven) zijn van eindige en soms schaarse grondstofvoorraden. Dan mag je pas over groen praten. Nu de praktijk nog. Lees verder

Zuurstofionbatterij dé oplossing (?) Nouhou…

Zuurstofionbatterij

De zuurstofionbatterij (l) vergeleken met de lithiumionbatterij (afb: Alexander Schmidt et. al)

Het lijkt er op dat onderzoekers van de TU Wenen dé oplossing hebben gevonden voor het opslaan van elektrische energie: de zuurstofionbatterij. Die zou haast niet ‘dood’ te krijgen zijn, geen weinig voorkomende stoffen gebruiken en niet in brand kunnen vliegen zoals lithiumionbatterijen nog al eens doen. Tikje vervelend is dat ze het alleen doen bij hogere temperaturen, maar dat zou bij grootschalige energieopslag geen probleem zijn. Lees verder