Aan het bekende onderzoeksinstituut MIT in het nabij Boston gelegen Cambridge (VS) is een oplaadbare batterij ontwikkeld die niet afhankelijk is van dure membranen en is bedoeld voor goedkope en grootschalige opslag van elektrische energie. Mogelijk is het nieuwe type batterij een oplossing van het opslagprobleem dat kleeft aan schone energievormen als zon-en windenergie. Doordat die duurzame energiebronnen niet produceren als er vraag is, ontstaat er een probleem met het opslaan van dat overschot.
Het prototype, ter grootte van een handpalm, produceert drie keer meer energie per vierkante centimeter als andere membraanloze batterijen en is een orde groter dan van veel lithiumionbatterijen en andere commerciële en experimentele energieopslagsystemen. De batterij werkt met een verschijnsel dat laminaire stroming wordt genoemd. Twee vloeistoffen worden door een buis gepompt, waarbij ze een elektrochemische reactie ondergaan bij de elektrodes (die tegengesteld is bij oplading en ontlading). Onder de juiste omstandigheden lopen de stromen parallel en mengen heel weinig. De twee reagerende vloeistoffen zijn: een broom en waterstof. In praktijk zijn het er eigenlijk drie, maar twee die reageren (waterstof en broom). Via de buis wordt vloeibaar broom naar de koolstofkathode gepompt en broomwaterstof onder een poreuze anode (waarin platina als katalysator), waar tegelijkertijd waterstofgas doorheen werd gepompt.  Die combinatie belooft veel voor de energieopslag, maar er is een groot MAAR. Broomwaterstof, dat ontstaat uit de reactie tussen waterstof en broom, is een erg agressieve stof, die bij membraanbatterijsystemen, het membraan aantast waardoor de energieopslag wordt vertraagd en de levensduur van de batterij sterk wordt bekort. Weg dus met dat membraan, dachten de MIT-onderzoekers. Dat bleek, in weerwil van de heersende gedachte in wetenschappelijke kringen, heel goed mogelijk. Met Amerikaanse bravoure  zegt Martin Bazant, hoogleraar chemische technologie: “Dit is een kwantumsprong op het gebied van energieopslag.” “Opslag”, zegt mede-onderzoeker Cullen Buie, “is sleutel tot het gebruik van duurzame energie. Zolang energieopslag niet betrouwbaar en betaalbaar is maakt het niet uit hoe goedkoop je met zon of wind energie kan produceren.”
De MIT-onderzoekers maakten ook een wiskundig model om de chemische reacties in een waterstof/broom-systeem te beschrijven. Bazant: ” Dat model geeft ons vertrouwen dat als we het systeem opschalen, we de juiste dimensies kiezen. We denken dat we, aan de hand van dit model, records kunnen breken wat betreft energiedichtheid.” De MIT-onderzoekers verwachten dat ze de $100/kWh-grens kunnen breken die de Amerikaanse overheid als grens ziet voor economisch rendabele  opslagsystemen.

Bron: Eurekalert