Als de stroom uitvalt kunnen batterijen het dan aan?

Ondergrondse energieopslag

Ondergrondse energieoslag (afb.: Der Spiegel)

We moeten onze energievoorziening aanpassen om die duurzamer (en uiteindelijk helemaal duurzaam) te maken. Dat betekent alles elektrisch en dat betekent ook dat we grote systemen nodig hebben voor het opslaan van opgewekte duurzame energie die niet levert als er vraag is. De vraag is of zo’n systeem er tegen kan als het (stroom)net uitvalt. Wellicht is het dan een oplossing het netwerk op te splitsen in kleinere netwerken (die eventueel gekoppeld kunnen worden. Het hele stroomnet zal drastisch (moeten) veranderen. Lees verder

Supercondensatoren echte concurrent batterijen (?)

Supercondensator

De supercondensator van de TUM-onderzoekers komt qua energiedichtheid in de buurt van nikkel/metaalhydride-batterijen en loodaccu’s (afb: TUM)

Supercondensatoren worden allang gezien als alternatief voor batterijen om (overtollige) energie mee op te slaan, maar (b)leken hun ‘roem’ nooit te kunnen waarmaken. Nu zeggen onderzoekers van de tu van München een type supercondensator te hebben ontwikkeld die de strijd met zijn concurrenten aan zou kunnen. Het veelbesproken grafeen (een bijzondere verschijningsvorm van koolstof) zou uitkomst hebben gebracht en MOF.
Lees verder

Brandstofcel als ideale opslag van wind- en zonne-energie (?)

Protonbrandstofcel voor de opslag van duurzame energie

Een protongeleidende brandstofcel (afb: WikiMedia Commons)

Duurzaam is mooi, maar ‘onbetrouwbaar’. Een groot deel van de duurzame energie wordt opgewekt met behulp van wind en zon en die kent zijn periodes. Dus moet er worden opgeslagen. Er zijn al heel wat opslagsystemen bedacht, waarvan ik die met steenblokken en hijskranen met het plan Lievense de schranderste vind, maar hét systeem is nog niet gevonden. Elektrische energie omzetten in chemische (batterijen of brandstofcellen) wordt ook vaak genoemd, maar daar zitten nogal wat haken en ogen aan. Nu melden onderzoekers van een mijninstituut in Colorado (VS) dat ze een brandstofcelsysteem hebben ontwikkeld dat vrijwel verliesloos werkt (slechts 2%). Lees verder

Betonblokken + kranen = energieopslag

Ik vind het Plan Lievense om energie op te slaan nog steeds uiterst listig maar een jong Zwitsers bedrijf, Energy Vault, heeft nog iets mooiers verzonnen om energie op te slaan als je dat even niet nodig hebt: betonblokken. Met een hijskraaninstallatie bouw je een betontoren als de door wind of zonnecellen opgewekte stroom niet nodig hebt. Die energie krijg je grotendeels (90%) weer terug als je de toren weer afbreekt. Klein probleempje is dat je voor beton cement nodig hebt en de productie daarvan zorgt voor een grote hoeveelheid kooldioxide. Lees verder

Lithium-zuurstofbatterijen krijgen een energiestoot

Lithium-zuurstofbatterij

Lithium-zuurstofbatterijen zijn in diverse opzichten beter dan de nu nog populaire lihtiumioncellen (afb: Science News)

Wat energieopslag betreft zijn de lithiumionbatterijen nu nog verre favoriet, maar als het aan de onderzoekers van de universiteit van Waterloo (Can) ligt, dan zouden dat wel eens lithium-zuurstofbatterijen kunnen worden. Dat type batterij heeft een in principe hogere energiedichtheid en zou qua materiaalgebruik duurzamer zijn dan de lithiumioncellen. Door te experimenteren met de materialen hebben de onderzoekers nu een lithium-zuurstofbatterij gemaakt die nagenoeg 100% van de opgeslagen energie weer afgeeft en ten minste zo’n 150 keer is te herladen. Dat zal nog beter moeten, in ieder geval. Lees verder

Lithium en kobalt kunnen snel schaars worden

Kobalt en lithium worden schaars

De winplaatsen van lithium (l) en kobalt (r) zijn geografisch erg beperkt (afb: Nature Reviews Materials)

Lithium en kobalt zijn wezenlijke grondstoffen van lithiumionbatterijen en vormen, daardoor, een belangrijke pijler onder een duurzame toekomst, maar uit onderzoek van het Helmholtz-instituut in Ulm (D), onderdeel van het KIT, zouden de bronnen voor beide stoffen de komende decennia wel eens kunnen ‘opdrogen’. Vooral het giftige kobalt wordt snel schaarser. Het wordt dus zaak om te zien naar andere materialen voor het opslaan van energie zoals natrium, magnesium, maar ook zink, calcium en aluminium.  Lees verder

Duitsers willen gigantische redoxaccu bouwen voor windpark

Redoxfluxaccu voor het opslaan van duurzame energie

Model van de accu. Middenachter staat Ulrich Schubert (afb: der Spiegel)

Wind- en zonne-energie zijn mooie systemen, maar wat moet je met die energie als die niet nodig is? Opslaan, maar daar zijn al heel wat hoofdbrekens voor versleten (als je tenminste hoofdbrekens kunt verslijten). Het plan Lievense vind ik nog steeds het mooiste, maar in Duitsland denken ze dat probleem met een redoxfluxaccu op te kunnen lossen en niet zo’n kleintje ook. Eentje die 700 MWu kan opslaan.  Het mooie van redoxfluxaccu’s is dat ze geen zelfontlading hebben. Lees verder

Porfyrine laat accu’s beter presteren

koperporfyrine als batterijverbeteraar

Een koperprofyrine zou de oplaadsnelheid van lithiumionbatterijen aanzienlijk bekorten (afb:KIT)

Porfyrinen, stoffen die de chemische basis vormen van chlorofyl (bladgroen) en van vitamine B12, laten accu’s beter presteren, ontdekten onderzoekers van het technologisch instituut in Karlsruhe (D), het KIT. De oplaadsnelheid komt in de buurt van minuten als de natuurlijke stof aan het elektrodemateriaal wordt toegevoegd. Ook de opslagdichtheid wordt groter. De onderzoekers hebben een ontwerp gemaakt van wat de basis zou kunnen worden van betere batterijen/accu’s en supercondensatoren (een andere techniek op energie op te slaan). Lees verder

Zonne-energie doet het beter zonder opslag

Zonnepannen van Elon Musk

Zonnepannen van het bedrijf van Elon Musk, dat ook opslagsystemen aanbiedt

Het direct benutten van zonne-energie wordt meestal onlosmakelijk gekoppeld aan opslag, maar volgens een onderzoek van de universiteit van Texas is dat lang geen uitgemaakte zaak. Een eigenaar van zonnecellen die zelf de opgewekte energie opslaat is onvoordeliger uit dan als hij/zij die overmaat aan energie op het stroomnet ‘loost’. Zowel het energieverbruik als de kooldioxideuitstoot gaan omhoog met een eigen opslagsysteem, stellen de onderzoekers. Dat klinkt onlogisch. Bovendien moet daarvoor wel een stroomnet zijn met voldoende capaciteit.

Lees verder

Leuvense zonnecel produceert waterstof

zonnecelEen onderzoeksgroep van het Centrum voor Oppvlaktechemie en Katalyse van de KU Leuven zou er als eerste ter wereld in geslaagd zijn om een zonnepaneel te ontwerpen dat louter op basis van zonlicht en waterdamp uit de lucht waterstofgas kan produceren. Waterstofgas is de ‘ideale’ brandstof, omdat verbranding, meestal via brandstofcellen, louter water oplevert. Lees verder