Fokko Mulder (TU Delft) over energieopslag: ‘De opgave is enorm en we staan pas aan het begin’

Mulder is een van de drijvende krachten van de groep Materials for Energy Conversion and Storage (MECS) van de faculteit Applied Sciences van de TU Delft.

Wat is de kern van je onderzoekswerk?
‘De focus ligt op de fundamenten en praktische aspecten van energieopslag- en conversiematerialen. Dit moet bijdragen aan de grootschalige implementatie van energieopslag en dus het versnellen en waarmaken van de energietransitie. De toekomstige duurzame-energiebronnen zijn met name zon en wind. Die zijn volatiel. Aanbod en vraag moeten worden gematcht om netto dag-nacht- en seizoensverschillen te overbruggen. Energieopslag in elektronen, moleculen en warmte is dus een onlosmakelijk onderdeel van een hernieuwbare-energiesysteem.’

Waar staan jullie in het globale R&D-geweld naar energieopslag?
‘Er wordt wereldwijd onderzoek gedaan door heel veel mensen en grote instituten. Wij blazen echter een behoorlijk toontje mee, bijvoorbeeld met onze research naar de invloed van nanostructuren op de prestaties van lithium-ionbatterijen. Zo ontwikkelden we een materiaal waarmee 2 keer meer elektrische energie met lithiumatomen kan worden opgeslagen.’

Veel van wat jullie doen is zeer fundamenteel…
‘Zeker. Zo onderzochten we al een tijd geleden hoe lithium opgenomen wordt in lithium-ijzerfosfaatbatterijen. Momenteel start er, onder leiding van mijn collega Marnix Wagemakers, een groot en breed batterijenproject. Hierin bestuderen we onder meer de werking van batterijen door mee te kijken wat er werkelijk gebeurt tijdens ontladings- en opladingsprocessen. De inzichten die dit soort fundamenteel werk oplevert, zijn uniek. We ontwikkelen tevens concrete technologieën zoals nikkel-ijzerbatterijen die ook water splitsen.’

Wat is een nikkel-ijzerbatterij?
‘Het principe stamt uit de tijd van Edison. Het is niet aangeslagen omdat zo’n batterij waterstof en zuurstof produceert wanneer ze is opgeladen. Dat werd gezien als verlies. Maar van die nood valt ook een deugd te maken. Zo’n systeem past bij de huidige statistieken van zon- en windenergie. Die leveren in de toekomst zo’n 25 tot 30 procent van de tijd de meeste, en dus veel te veel, energie. Je kunt die voor de korte termijn vastleggen in batterijen. Maar wanneer die vol zijn, zijn ze vol. Een nikkel-ijzerbatterij-elektrolyser raakt nooit vol, maar blijft energie vastleggen in de vorm van waterstof. Dat principe passen we toe in onze spin-out Battolyser Systems.’

Lees hieronder het volledige artikel in de september 2022-editie van Storage Magazine.