’s Nachts of tijdens inacti-viteit leveren zonnepaneel- of windmoleninstallaties geen energie. Hernieuwbare energiebronnen hebben opslagcapaciteit nodig om volledig te kunnen worden benut. Onderzoekers van Fraunhofer-Allianz Energie hebben redox-flow-batte-rijen ontwikkeld, die grote hoeveelheden groene stroom kunnen opslaan.
Het idee stamt al uit de jaren zeventig. Twee vloeistoffen, elektrolyten met metaalionen, stromen uit tanks door een cel, die daaruit in een chemisch proces elektrische energie genereert. Het principe van de redox-flow-batterij is omkeerbaar: als er wind- of zonne-energie over is, zet de batterij elek-trische energie om in chemische energie en slaat deze op in de tanks. Dit proces kan men tot 10.000 keer herhalen.
Zulke batterijen moeten in de komende jaren worden ontwikkeld met capaciteiten tot enige megawatts, waardoor groene stroom even voor-spelbaar wordt als stroom uit centrales met fossiele brandstoffen. Het grote voordeel van de nieuwe accu’s is dat ze een even grote energiedichtheid hebben als loodaccu’s maar een levensduur die bijna tien keer zo hoog is.
Schematische weergave van een redox-flow-Batterij.
Multidisciplinaire samenwerking
Het Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) ontwikkelt behalve elektrolyten ook nieuwe materialen, met name voor het membraan waardoor de ionen uitwisseling plaatsvindt. Zo toont het instituut op de Hannover Messe (19-23 april) een volledig functionele redox-flow-batterij met kleine tanks en een cellenpakket, op een oppervlak van één A3 blad (42 x 30 cm). De capaciteit is maar een paar W, maar in de experimentele opstelling zijn verschillende materialen te beproeven.
De ontwikkeling voor deze kleine vermogens en het batterij management wordt momenteel uitgewerkt door het Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE). Op de Hannover Messe tonen onderzoekers een exemplaar van het ontwerp.
Er zijn concepten voor grote installaties tot meer dan 2 MW in ontwikkeling. Bij het Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energie-technik (Umsicht) worden 35 kW units ontwikkeld en getest die de basis vormen voor de rgelijke grote installaties. Op de beurs tonen de onder-zoekers een doorsnede van een trapsgewijs opgebouwde unit van cellen. In het laboratorium zouden ze al batterijen tot 80 kW met een massa van een ton kunnen onderzoeken
