Pavol Bauer van TU Delft: ‘Elektrificatie mobiliteit vraagt om nieuwe generatie hybride batterijen’

Bauer is professor bij de afdeling Electrical Sustainable Energy en hoofd van DC Systems, Energy Conversion and Storage (DCE&S) groep van TU Delft. Het onderzoek van DCE&S groep van TU Delft richt zich op het ontwerpen, analyseren en toepassen van DC-systemen voor energieconversie, distributie en transport via DC-netwerken, en de integratie van elektrische energiebronnen met behulp van vermogenselektronica en elektrotechniek. Het werkveld omvat onder andere zonne-, wind- en golfenergie en de mogelijkheden voor energieopslag. Daarvoor heeft de groep zo’n 500 vierkante meter aan laboratoriumruimte in het gloednieuwe ESP-lab ter beschikking, met high-precision apparatuur en verschillende testbanken voor hernieuwbare-energiebronnen.

Elektrificeren
‘Onze focus ligt dus niet op de opslag van elektriciteit, maar op de integraliteit van systemen’, onderstreept Bauer. ‘Tegelijkertijd is de opslag wel onontbeerlijk binnen het hernieuwbare-energiesysteem van de toekomst. Wat betreft applicaties moet daarbij onderscheid worden gemaakt tussen 2 domeinen. De eerste is elektrificatie van mobiliteit – vliegtuigen, schepen, vrachtwagens, auto’s…. Daarnaast hebben we het over de netten zelf. Om een volledig duurzaam energiesysteem te creëren, moet de hele range van kortstondige tot en met seizoensopslag deel gaan uitmaken van onze energie-infrastructuur. Het gebruik van elektrische batterijen biedt daarbij diverse mogelijkheden.’

Piekvermogen
De onderzoeksprojecten van DCE&S groep zijn even talrijk als divers. Zo demonstreerden de onderzoekers technologie voor het direct laden van elektrische auto’s met zonnestroom. Momenteel wordt gekeken naar de mogelijkheden van het opslaan van energie van de trolleybussen die anders verbrandt in de wielen, en die vrij te maken als er piekvermogen nodig is, bijvoorbeeld bij vertrek. Ook wordt onderzoek gedaan naar het ontwikkelen van DC-verlichtingsnetwerken, bijvoorbeeld met zonnecellen en opslag in lantaarnpalen voor de energievoorziening van led-lampen of het laden van fietsen of auto’s. Weer andere research richt zich bijvoorbeeld op het creëren van energiehubs voor de gebouwen en systemen waarin warmte- en elektriciteitsopslagtechnologieën worden gecombineerd om maximaal bij te dragen aan de energietransitie.

Duurzaam en recyclebaar
Bauer: ‘Er zijn ontzettend veel denkbare toepassingen voor elektrische batterijen. De kansen voor de toekomst zijn enorm, voor de energietransitie en commercieel. Momenteel domineert echter wereldwijd 1 celtechnologie: lithium-ion. Dat is per definitie inefficiënt. Verschillende toepassingen vragen namelijk om verschillende kwaliteiten. Zo zijn bij vliegtuigen een licht gewicht en een kleine omvang vereist, bij heavy duty vrachtwagens is dat vermogen, en andere toepassingen vragen weer om snel laden en ontladen. Het innovatietempo op het vlak van chemie, elektroden en materiaalgebruik van batterijen ligt dan ook hoog. Dat leidt ertoe dat er steeds meer typen producten op de markt komen. Naast optimalisatie wordt die ontwikkeling gedreven door verduurzaming van de producten zelf – zowel wat betreft grondstofgebruik als door recyclebare producten te maken.’

Lees hier het volledige artikel in de juni 2021-editie van Smart Storage Magazine.