Onderzoekers van het MIT, een zeer gewaardeerde universiteit in de VS, hebben recent een nieuwe batterij technologie ontwikkeld. Een batterij op basis van aluminium en zwavel in plaats van lithium. Een aluminium-zwavel batterij is een stuk goedkoper om te maken want er zitten geen zeldzame metalen als lithium in. Is dit de toekomst voor een betaalbare en veilige thuisbatterij? Lees vooral verder.
De aanschaf en het plaatsen van een thuisbatterij is een vraag die bij veel woningeigenaren speelt. Met name als zij in het bezit zijn van zonnepanelen. Het opslaan van de opgewekte energie geeft onafhankelijkheid van het energienet en levert uiteindelijk ook een financieel voordeel op. Dit laatste geldt vooral bij de hoge energieprijzen die we het afgelopen jaar hebben gezien. Een thuisbatterij plaatsen is dus zeker zo gek nog niet. Alleen zijn thuisbatterijen momenteel een grote investering, en er zitten risico’s aan vast, zoals brandgevaar.
Bron foto: Rebecca Miller via MIT News.
Aluminium, zwavel en zout
In de aluminium-zwavel batterij zijn aluminium, zwavel en zout de belangrijkste grondstoffen. Aluminium en zwavel zijn de twee elektrodematerialen. Tussen het aluminium en de zwavel zit gesmolten zoutelektrolyt. Het voordeel van dit zout is dat het apparaat hierdoor geen vlam kan vatten, wat bij sommige thuisbatterijen wel zou kunnen. Zoals onderzoeker Donald Sadoway stelt: “Je kunt een steekvlam op dit ding zetten en het zal niet in brand vliegen.”
Wil je meer weten over de gebruikte metalen, hoe deze precies werken en wat ze doen? Dan raden we je aan om het persbericht van MIT te lezen, hier zit ook een link naar het onderzoek bij. Let wel: dit is de financierende instantie van het onderzoek, dus zij zullen zich wellicht minder kritisch uitlaten over de nieuwe ontwikkeling.
Lithium vervangen
Sadoway was geen fan van lithium batterijen omdat ze vlam kunnen vatten. Dit was voor hem de reden om een nieuwe batterij te willen ontwikkelen. Hij keek welke metalen in het periodiek systeem geschikt zijn voor het maken van een batterij. Het meest gebruikte metaal op aarde, ijzer, is niet geschikt. Maar aluminium, waarvan we ook veel hebben, is dat wel.
Naast het feit dat lithium duur en brandbaar is, spelen er nog andere zaken waardoor een alternatief wenselijk is. De winning is schadelijk voor het milieu en gaat gepaard met misstanden. Zo zijn de arbeidsomstandigheden in de mijnen slecht, is soms sprake van kinderarbeid en heeft het dumpen van oude batterijen ecologische gevolgen.
Notitie: De winning van aluminium is net als lithium niet goed voor het milieu. Toch is het wel zo dat aluminium veel meer gerecycled wordt wat het een minder slecht alternatief maakt.
Aluminium-zwavel batterij: goedkoop en veilig alternatief
Vergeleken met lithium zijn de ingrediënten dus zeer goedkoop. Aluminium is niet duur en wordt tevens veel gerecycled. Zwavel is een restproduct van processen als aardolieraffinage, goedkoop dus, maar zeker super duurzaam. Het zout is daarentegen eenvoudig te winnen en te verkrijgen. Daarnaast zijn deze materialen een stuk minder brandbaar dan lithium, wat in huidige (thuis)batterijen zit.
Uit experimenten blijkt dat de cellen in de aluminium-zwavel batterij honderden cycli kunnen doorstaan, lees: honderden keren opnieuw worden opgeladen. Het opladen van de batterij gaat daarnaast uitzonderlijk snel. Een volle batterij zou genoeg capaciteit hebben om een huis of klein bedrijf enkele dagen van stroom te voorzien. Sadoway geeft aan dat de batterij vooral voor zulke ‘kleine oplossingen’ is bedoeld. Het is niet zijn bedoeling om een batterij te ontwikkelen die een grote fabriek van stroom zou kunnen voorzien.
Nadeel van de aluminium-zwavel batterij
Zijn er ook nog nadelen aan de aluminium-zwavel batterij? Je las het hierboven misschien al: de batterij kan enkele honderden keren opnieuw worden opgeladen. Dit betekent dat na een jaar, de batterij niet meer zou werken. In het meest positieve scenario van de batterij moet je elke paar jaar een nieuwe kopen. Qua kosten ben je dan onderaan de streep op dit moment beter uit om een duurdere lithium thuisbatterij te kopen die langer meegaat. Maar vergeet ook niet dat jaarlijks je batterij vervangen ook voor een hoop elektronisch afval gaat zorgen. Iets waar we juist van af willen met het oog op de circulaire economie.
Houd wel in je achterhoofd dat deze technologie pas recent ontwikkeld is. Lithium batterijen worden al decennia geïnnoveerd om op het punt te komen waar ze nu zijn. Met verdere innovatie kan het zijn dat de batterij een langere levensduur krijgt, en misschien uiteindelijk ook wel een grotere opslagcapaciteit waardoor het ook in andere gevallen een goed alternatief kan zijn.
Wat zijn je opties?
Heb je zonnepanelen, of wil je graag goedkope energie opslaan, en weet je niet zo goed wat je moet doen? We zetten de opties voor je op een rijtje:
- Niks doen. Als je zonnepanelen hebt en niets doet, lever je voorlopig stroom terug aan het net. Met de salderingsregeling is dit in ieder geval een manier om je panelen sneller terug te verdienen. Onafhankelijk worden van het net worden, zit er bij deze optie niet in.
- Nu een lithium thuisbatterij kopen. Als geld geen rol speelt en je graag zo snel mogelijk onafhankelijk wil worden van het net en je eigen energie wilt opslaan, is dit een goede optie. We schreven al eens eerder over thuisbatterijen.
- Als je een elektrische auto hebt, kan je deze wellicht gebruiken om je energie in op te slaan. Benieuwd hoe dit werkt en of jouw auto geschikt is? Lees dan dit blog.
- De ontwikkelingen rondom de aluminium-zwavel batterij in de gaten houden. Avanti, een bedrijf opgericht door Sadoway, heeft een licentie genomen op de technologie. Op dit moment staat er nog niks op hun website en de verwachting is dat het nog een aantal jaar duurt voordat ze iets op de markt brengen.
- Andere technologieën in de gaten houden. De aluminium-zwavel batterij is niet het enige alternatief voor lithium. Zo zijn er ook ontwikkelingen met zoutwaterbatterijen, lithium-zwavel batterijen (deze slaan 5x meer op dan een normale lithium batterij) en nog vele andere opties. Deze site zet ze voor je op een rijtje.
