Onderzoek TU Eindhoven naar energieopslag beloond met Europese subsidie

Forner-Cuenca zal onderzoek doen naar nieuwe betaalbare en hernieuwbare opslagsystemen voor batterijen. De onderzoeker kan de financiering gebruiken voor het onderzoek in de komende 5 jaar.

Nieuwe technologieën
Met zijn ERC-subsidie wil Antoni Forner-Cuenca, assistent-professor aan de faculteit Scheikundige Technologie en Scheikunde, een belangrijke bijdrage leveren aan de elektrochemische wetenschap door onderzoek te doen naar nieuwe technologieën voor energieopslag tegen lage kosten.

‘Gemotiveerd door problemen met hernieuwbare-energietechnologieën is er de laatste tijd veel vooruitgang geboekt op het gebied van elektrochemische energieopslag voor grootschalige toepassingen’, zegt Forner-Cuenca. ‘Redox-flowbatterijen zijn bijvoorbeeld naar voren gekomen als veelbelovende systemen, maar deze technologieën hebben hoge kosten. In dit project zal ik een nieuw concept onderzoeken dat uitsluitend vertrouwt op goedkope en overvloedige materialen om een betaalbaar energieopslagsysteem te ontwerpen op basis van ijzer en lucht, een zogenaamde Fe-air redox-flowbatterij (FAIR-RFB). Om dit te bereiken, ben ik van plan verschillende uitdagingen aan te gaan met betrekking tot het ontwerpen van elektrodes voor FAIR-RFB’s.’

Elektrode-microstructuren
Ten eerste zal Forner-Cuenca nieuwe manieren onderzoeken om elektrode-microstructuren te ontwerpen. ‘Het plan is om methoden zoals evolutionaire algoritmen te combineren met experimenten om de optimale vorm, grootte en porositeit te voorspellen.’

Vervolgens zal hij bestuderen hoe het oppervlak van de elektrode het transport van de lading en chemicaliën beïnvloedt. Het team zal dan geselecteerde moleculen op de elektrodes plaatsen en nano-elektrochemische beeldvorming uitvoeren om te beoordelen hoe deze veranderingen de elektrodewerking beïnvloeden.

Elektrochemische reactor
Ten slotte zullen Forner-Cuenca en zijn team een elektrochemische reactor ontwikkelen voor FAIR-RFB’s met hoog vermogen. ‘Deze fase van het project zal voortbouwen op de vorige fasen, en het doel is om geavanceerde ijzer- en luchtelektroden te maken die een elektrochemische cel met hoge spanning en lage weerstand opleveren.’

Forner-Cuenca, die ook een extra financiering van 400.000 euro heeft ontvangen voor de aankoop van een geavanceerde elektrochemische microscoop, heeft er alle vertrouwen in dat dit project zal leiden tot belangrijke doorbraken op het gebied van elektrochemische energieopslagsystemen. ‘RFB’s zullen helpen de prestaties en duurzaamheid van goedkope energieopslagtechnologieën te verbeteren, wat belangrijke gevolgen kan hebben voor de integratie van hernieuwbare bronnen (wind, zon) en kan helpen het elektriciteitsnet koolstofvrij te maken.’