Duurzame batterijproductie weer stap dichterbij met project Starbatch

Het project Starbatch is gericht op de ontwikkeling van een nieuwe batterijtechnologie die gebruik maakt van natrium in plaats van lithium. Naast technologieontwikkeling die nodig is voor de energietransitie, helpt het project de afhankelijkheid van het buitenland voor batterijgrondstoffen te verminderen. Daarnaast draagt het bij aan de strategische autonomie van Nederland en Europa voor de productie van batterijen.

Batterijen spelen een belangrijke rol in de energietransitie. Momenteel wordt voornamelijk gebruik gemaakt van lithium (LiFePO4) batterijen. De beschikbaarheid is beperkt. En door de hoge kosten en energieverbruik bij lithiumwinning kan dit echter beperkt op grote schaal worden toegepast. Recent onderzoek wijst uit dat natriumbatterijcellen (op basis van NaAlCl4, natrium-tetrachloroaluminaat, STCA) hiervoor een alternatief kunnen zijn en vergelijkbare of zelfs betere prestaties leveren. Het project Starbatch richt zich op de ontwikkeling van deze nieuwe batterijtechnologie.

Samenwerking en innovatie

In het Starbatch-project bundelen Nobian, Exergy Storage, Universiteit Twente en ISPT hun krachten om een nieuw productieproces voor op natrium gebaseerde batterijen te ontwikkelen. De partijen in het consortium gaan samenwerken aan betaalbare, schaalbare, veilige en energie-efficiënte productie van natrium-tetrachloroaluminaat (NaAlCl4), een veelbelovend en duurzamer alternatief voor lithiumgebaseerde batterijen. Starbatch staat voor: Sodium Tetra chloro Aluminate Recyclable BATtery Chemicals.

Natrium als alternatief voor lithium

Natrium is, in tegenstelling tot lithium, overvloedig beschikbaar en gemakkelijk te winnen in de vorm van zout (NaCl). De partners in dit project hebben op laboratoriumschaal aangetoond dat de belangrijkste en actieve component voor de nieuwe batterij, NaAlCl4, eenvoudiger en duurzamer geproduceerd kan worden vergeleken met de bestaande methode. Bij deze nieuwe productiemethode worden natriumchloride, aluminium en chloor in één reactor gemengd, waardoor bij lagere temperaturen NaAlCl4 kan worden geproduceerd.

Energie-efficiëntie en strategische onafhankelijkheid

Naast het vervangen van lithium door natrium, gebruikt dit innovatieve productieproces minder energie dan de huidige methoden. Door grondstoffen te gebruiken die via elektrische processen worden geproduceerd, zoals chloor, wordt de CO₂-footprint aanzienlijk verminderd. De benodigde grondstoffen, zoals zout (natriumchloride, NaCI), zijn overvloedig beschikbaar, wat zorgt voor strategische onafhankelijkheid van Nederland en Europa op het gebied van energieopslag tegen lagere kosten. Het project streeft ernaar een nieuwe waardeketen voor batterijen in Nederland te creëren, van zoutwinning tot batterijproductie.

Starbatch-project

Coert van Lare, Director Innovation Program Renewable and Circular bij Nobian: “Het STARBATCH-project richt zich op duurzamere, zoutgebaseerde batterijen, wat perfect aansluit bij onze Grow Greener Together duurzaamheidsstrategie en Nobian’s positie in de energieopslagsector versterkt. Door gebruik te maken van Nobian’s grondstoffen (zout en chloor), realiseren we groei die bovendien groen is.”

Idee doorontwikkeld

Gert Jan Jongerden, directeur van batterijontwikkelaar Exergy Storage: “ Wij zijn blij dat Nobian ons initiële idee verder heeft doorontwikkeld en nu gaat opschalen. Dit proces zal de huidige generatie cellen verbeteren en de fabricage vereenvoudigen. Exergy zal Nobian’s chemicaliën grondig testen in haar batterijcellen. De visie van Nobian ‘Grow Greener Together’ is ons uit het hart gegrepen. Exergy Storage wil een belangrijke bijdrage leveren aan een nieuwe, groeiende industrieketen voor batterijen, die essentieel is voor een duurzame toekomst. Daarom zet Exergy zich samen met Nobian en andere partners volledig in voor dit project.” ISPT-directeur Tjeerd Jongsma: “ De toekomst van Europa is elektrisch. Hierin spelen nieuwe vormen van batterijen een belangrijke rol. Een innovatief productieproces met uit Nederland afkomstige grondstoffen voor de benodigde chemicaliën is dan ook spot-on.”

Ontwikkeling en opschaling van de technologie

Met de subsidie van TKI Energie (Topconsortia voor Kennis en Innovatie) kan het STARBATCH-project duurzame technologieën ontwikkelen. De focus ligt op het verbeteren van de efficiëntie en schaalbaarheid van het productieproces. De activiteiten omvatten de ontwikkeling en het testen van een nieuwe reactor (door Nobian, ondersteund door subcontractor Demcon-Suster en de Universiteit Twente), het testen van NaAlCl4 in laboratoriumbatterijen (door Exergy Storage), en het opstellen van een conceptueel procesontwerp en economische analyse (door de Universiteit Twente en Nobian). De voorbereidingen voor opschaling naar pilotschaalproductie zijn in volle gang. Daarnaast wordt de samenwerking tussen Nederlandse en Europese partners versterkt om de technologieontwikkeling te versnellen. De opschaling van de procestechnologie zal naar verwachting vóór 2030 leiden tot commerciële productie.

Bron en foto: Nobian

Lees ook: Gedigitaliseerde en duurzame productie van batterijcellen