Worden zoutbatterijen (zonder lithium) de toekomst? "Goed voor opslag energie en kleine voertuigen"

De nieuwe natrium-ionbatterij heeft heel wat voordelen. Momenteel is Europa voor lithium nog voor een groot deel afhankelijk van China en andere landen, waarbij de Chinezen een sterke greep houden op de internationale lithiummarkt. Natrium zou hier alvast voldoende te vinden zijn, wat Europa minder afhankelijk zou maken.

De batterij heeft ook minder zeldzame metalen en mineralen nodig: nikkel en kobalt zouden er niet meer aan te pas komen. Bovendien zou ze minder brandbaar zijn dan de klassieke lithium-ionbatterij, en goedkoper.  

Er zijn ook nadelen: de energiedichtheid ligt lager. Anders gezegd: per kilogram kunnen ze minder energie leveren dan lithium-ion. Het zou gaan om zowat 40 procent, vergeleken met de meest performante lithium-ionprototypes. Er zijn overigens ook minder performante lithium-ionmodellen op de markt, met de welke de kloof kleiner is. 

Daarom zouden 'zoutbatterijen' in de eerste plaats kunnen dienen voor het opslaan van energie. Al is dat ook al heel wat - denk aan het uitvlakken van de pieken en dalen van groene energie. Veel potentieel dus.

Philippe Vereecken, verbonden aan KU Leuven en de onderzoekshub imec/EnergyVille, ziet er zeker iets in. "Natrium-ionbatterijen zijn al heel wat verbeterd. 10 jaar geleden zat het meer in een verkenningsfase, en nu is er toch wel een sterke vooruitgang geboekt. Het wordt almaar beter." 

Omdat de batterijen minder performant zijn, zijn ze minder geschikt voor elektrische voertuigen, tenzij die klein zijn en maar een beperkt bereik nodig hebben. Vereecken ziet ze dan ook als een aanvulling in de markt, een aanvulling bij de performantere lithium-ionbatterijen.

"Die laatste gaan altijd high-performance zijn (met de beste prestaties, red.). Je kan ze bijvoorbeeld ook inzetten voor vrachtwagens en vliegtuigen, daar zijn we nog volop op aan het ontwikkelen, want daar heb je die high performance nodig."

"Maar lithium-ion wordt nu een beetje voor alles gebruikt, en dat is eigenlijk geen goed idee. Voor opslag thuis bijvoorbeeld kan je beter zoutbatterijen gaan gebruiken eens die technologie er is. En je kan er inderdaad ook kleinere wagens mee aandrijven, zo is het met lithium ook begonnen."

"Voor buffering van energie vormt natrium-ion dus een goede en goedkopere oplossing, als er voldoende plaats voorhanden is", schetst Vereecken.   

We hebben bijzonder veel batterijen nodig als we als maatschappij willen evolueren naar een model waar we (bijna) geen fossiele brandstoffen meer nodig hebben voor onze energie.

Zoutbatterijen zouden dus wel eens welgekomen kunnen zijn, ook al omdat lithium relatief schaars is. De andere metalen en mineralen liggen ook niet altijd voor het grijpen. En als er ergens grondstoffen zitten, rijst in Europa vaak protest tegen de komst van een nieuwe mijn, zoals onlangs in Zweden. 

"Met lithium kan je niet alles oplossen", weet Vereecken. Er zijn trouwens nog andere types batterijen die eraan komen, naast zoutbatterijen. Tegelijk is Northvolt niet de enige die aan zoutbatterijen werkt: in China bestaan ze al - al weten we niet precies hoeveel van de andere metalen daar nog in zitten.

Ook in de Verenigde Staten zetten ze in op zoutbatterijen bij Natron Energy. Hun zoutbatterijen zouden naast goedkoop ook duurzaam zijn, in de zin dat ze meer laadcycli aankunnen. Het is nog niet duidelijk hoe dat bij de Zweden zit. 

Vereecken noemt de volumetrische energiedichtheid het addertje onder het gras voor zoutbatterijen, maar ziet hij nog andere knelpunten voor Northvolts zoutbatterij?

"Laten we nog wat afwachten. Die knelpunten zullen wel beter in zicht komen op termijn. Maar qua materialen zit je voor minder performante batterijen met minder knelpunten. Maar als we over zoutbatterijen spreken in het algemeen: daar is wel nog wat werk aan, het is nog niet volledig af."

Als je een bepaalde technologie gaat opschalen, moet nog blijken of alles even performant blijft, onderstreept Vereecken. "Ik kan me voorstellen dat Northvolt bijvoorbeeld nog aan cycle life gaat moeten werken (de levensduur, red.). Dat is iets wat beetje bij beetje verbetert." 

De intrede van de natrium-ionbatterij op grote schaal zou voor 2030 zijn. De komst van zoutbatterijen - en andere types zoals redox flow - kan alleen maar goed zijn voor de energie-omslag. "Of het een game-changer wordt? Dat is misschien een groot woord. Ik zie het eerder als extra puzzelstukjes, deel van een groter plan."

"Maar het is een cruciale component die het gaat mogelijk maken om breder te gaan. Hoe meer technologieën, hoe meer kaarten je in handen krijgt. Dus ja, het betekent een belangrijke stap in de vergroening en de opslag", besluit Vereecken.