Zonne-energie is altijd beschouwd als een milieuvriendelijke energiebron. De kosten van zonnepanelen en windturbines zijn de afgelopen tien jaar sterk gedaald, waardoor ze steeds concurrerender worden ten opzichte van kolen en aardgas. Maar de ontwikkeling en richting van batterijen die elektriciteit vervoeren, zullen de ontwikkeling van dit technologieproject beïnvloeden.

Nu gebeurt hetzelfde met batterijen, die elektrische voertuigen goedkoper zullen maken en het netwerk in staat zal stellen overtollige energie op te slaan om te leveren wanneer dat nodig is. De vraag naar batterijen in de transportsector zal tegen 40 naar schatting bijna 2040 keer groeien, waardoor de toeleveringsketen van grondstoffen steeds meer onder druk komt te staan. Door de groei van het aantal elektrische voertuigen wereldwijd zal de vraag naar elektriciteit toenemen. De aanvoer van grondstoffen voor lithiumbatterijen kan een probleem worden.

In tegenstelling tot zonnepanelen zal de productie van nieuwe cellen alleen niet voldoende zijn om te zorgen voor aanhoudende prijsdalingen zonder maatregelen om de tekorten aan kritieke grondstoffen aan te pakken. Lithiumbatterijen bevatten zeldzame metalen zoals kobalt, waarvan de prijs de afgelopen twee jaar is verdubbeld, waardoor de productiekosten van batterijen zijn gestegen.

De kosten van lithium-ionbatterijen, gemeten per kilowattuur opgewekte elektriciteit, zijn de afgelopen acht jaar met 75 procent gedaald. Maar stijgende prijzen zullen de toeleveringsketen van grondstoffen steeds meer onder druk zetten. Als gevolg hiervan zijn autofabrikanten overgestapt op lithiumbatterijen, die 75 procent minder kobalt gebruiken dan de huidige technologie.

Het goede nieuws is dat de batterij-industrie niet alleen probeert de energieopslagcapaciteit van batterijen te vergroten met dezelfde hoeveelheid grondstoffen, maar ook probeert over te schakelen op een overvloedig aanbod van metalen.

Investeerders hebben geld gestoken in startups die veelbelovende nieuwe batterijtechnologieën kunnen ontwikkelen, en nutsbedrijven die opslagfaciliteiten voor statische elektriciteit willen ontwikkelen, overwegen ook zogenaamde flowbatterijen, die recyclebare materialen zoals vanadium gebruiken.

Na meer dan 20 jaar ontwikkeling is de vanadiumstroombatterij een volwassen technologie voor energieopslag geworden. De toepassingsrichting is grootschalige energieopslagcentrales op MWh-niveau van nieuwe energiecentrales en elektriciteitsnetten. Lithiumbatterijen zijn belangrijk voor powerbanks, ze zijn als lepels en schoppen in vergelijking. zijn onvervangbaar voor elkaar. De belangrijkste concurrenten van volledig vanadium-stroombatterijen zijn grootschalige technologieën voor energieopslag, zoals hydraulische energieopslag, energieopslag met perslucht en stroombatterijen voor andere systemen.

Energiebedrijven zullen overgaan op stroombatterijen, die elektrische energie opslaan in grote, op zichzelf staande containers gevuld met een vloeibaar elektrolyt, dat vervolgens in de batterij wordt gepompt. Dergelijke batterijen kunnen verschillende grondstoffen gebruiken, zoals het metaal vanadium dat momenteel in de staalindustrie wordt gebruikt.

Het voordeel van vanadiumbatterijen is dat ze niet zo snel hun lading verliezen als lithiumbatterijen (een proces dat bekend staat als ladingsverval). Vanadium is ook gemakkelijk te recyclen.

Vergeleken met lithiumbatterijen hebben vanadium redoxflow-batterijen drie belangrijke voordelen:

Ten eerste gemak. Een systeem kan zo groot zijn als uw koelkast of zo groot als een onderstation bij u in de buurt. Er is genoeg elektriciteit om je huis een dag tot een jaar van stroom te voorzien, dus je kunt het naar eigen inzicht inrichten.

2. Lange levensduur. Je hebt misschien een halve eeuw nodig.

3. Goede beveiliging. Er is geen druk bij hoge stroomsterkte en overbelasting, wat een taboe is voor lithiumbatterijen, en er zal helemaal geen brand en explosie zijn.

China domineert de vanadiumproductie en is goed voor de helft van het wereldwijde aanbod. Naarmate het aantal Chinese batterijfabrikanten toeneemt, is het waarschijnlijk dat de meeste batterijen de komende decennia in China zullen worden geproduceerd. Volgens Benchmark Mineral Intelligence zou tegen 2028 de helft van de wereldproductie van batterijen in mijn land kunnen zijn.

Als vanadiumbatterijen veel worden gebruikt in opslagapparaten voor zonnecellen, is het mogelijk om hernieuwbare energie te gebruiken om lithiumbatterijen in elektrische voertuigen op te laden. Het maakt ook het gebruik van aanzienlijke lithiumbronnen mogelijk voor batterijtoepassingen in de automobiel- en elektronische technologie.