We weten allemaal dat hernieuwbare energie een cruciale rol zal spelen als we het milieu koolstofarm willen maken. Een van de belangrijkste uitdagingen bij alternatieve energiebronnen, zoals wind en zon, is het op grote schaal opslaan van wat ze produceren.
Maar wetenschappers van de Universiteit van Jena denken dat ze de oplossing hebben gevonden. Ze hebben een batterij ontwikkeld met organische polymeren die de fluctuaties kunnen opvangen die leiden tot duurzame energieopwekking als gevolg van veranderende weersomstandigheden.
“We moeten de energie bufferen, dus zelfs als de wind stilstaat, kunnen we die energie gebruiken. En dit soort batterij, de “Redox flow-batterij”, is perfect voor het opslaan van grote hoeveelheden energie”, Ulrich S. Schubert, directeur van het Centrum voor Energie en Milieuchemie aan de Universiteit van Jena, vertelde Euronews.
“De nieuwe op polymeer plastic gebaseerde batterijen kunnen bijna net zoveel energie per kg opslaan als een lithiumbatterij. Maar omdat kunststoffen lichter zijn, hebben we een groter volume nodig om die energie op te slaan”, voegde hij eraan toe.
Een groenere batterij
Een ander groot voordeel van de batterij is de geringere impact op het milieu. Momenteel zijn de meeste batterijen afhankelijk van zeldzame of giftige metaalverbindingen, zoals lood en lithium.
Zo worden vanadiumzouten opgelost in zuur om een traditionele ‘redoxflow-batterij’ te maken. Maar bij dit beslag worden polymeren gebruikt in een vloeibare zoutoplossing.
“In onze ‘Redox Flow-batterij’ hebben we een actief materiaal opgelost, kleine moleculen of polymeren. We kunnen het vergelijken met een beetje zoals hoe we zout oplossen als we pasta koken of suiker in thee doen,” zei Martin Hager, de groepsleider Polymers & Energy van het project.
“Als we genoeg wind hebben en elektriciteit beschikbaar is, kunnen we een elektron van de ene kant van het actieve materiaal naar de andere kant van het andere type actieve materialen brengen – en op deze manier kunnen we de opgewekte elektriciteit opslaan.” hij voegde toe.
Het batterijonderzoeksproject ontving een totale investering van ongeveer een miljoen euro. Iets meer dan 800.000 daarvan waren afkomstig van het cohesiebeleid van de EU.
Het Centrum voor Energie en Milieuchemie van de Universiteit van Jena heeft ook een dunne batterij ontwikkeld die stroom kan leveren aan kleinere apparaten, zoals medische sensoren of IOT-technologie. Het elektrische circuit is gecomprimeerd tussen twee dunne vellen plastic.
“Het bijzondere aan dit type batterij is dat het flexibel is en met printtechnologie te vervaardigen is. Bovendien gebruiken we hier in vergelijking met sommige andere flexibele batterijen ook volledig metaalvrije materialen. Bovendien is hij oplaadbaar, waardoor je gebruik ze meerdere keren”, zegt senior onderzoeker Alexandra Lex-Balducci.
De universiteit zegt dat haar nieuwe energieopslagsystemen binnenkort marktrijp zullen zijn. Bovendien gebruiken ze materialen die gemakkelijk verkrijgbaar zijn in Europa en uiteindelijk een levensvatbare, groene en stabiele energieoplossing bieden.
