Marc Seijlhouwer 01 juli 2020, 17:20

Batterij van garnalen voor energie-opslag

Garnalenschillen kunnen helpen om grote batterijen duurzamer te maken. Het chitine in de schillen kan gebruikt worden voor de elektroden van speciale batterijen, die bij uitstek geschikt zijn om (duurzame) energie langere tijd in op te slaan. Dat ontdekten Spaanse wetenschappers.

Garnalen

Chitine is een stofje dat veel voorkomt in de exoskeletten van insecten en schaaldieren. Het heeft allerlei eigenschappen die materiaalwetenschappers graag zien: het is stevig, maar buigzaam, en heeft ook nog allerlei goede effecten op het lichaam. Daarom heeft het een hoop toepassingen.

De Spaanse wetenschappers ontdekten dat het chitine in garnalen ook nog stikstof bevat. En dat stikstof zorgt ervoor dat een elektrode van garnalenschillen beter presteert dan andere elektroden. Bovendien is een garnalenschil een milieuvriendelijker materiaal dan het metaal dat men normaal gebruikt voor batterijen.

Lees ook: Supermarkt verkoopt alleen nog Hollandse garnalen

Redox-flow

Deze elektroden zijn bedoeld voor een bijzondere batterij: een zogenoemde redox-flow-batterij. In deze batterij zitten twee grote vaten met elektrisch geladen vloeistof, die in het midden via een membraan hun lading uitwisselen. Zo ontstaat een stroom die via de elektroden gebruikt kan worden.

De batterij heeft minder energie per vierkante centimeter dan een lithium-ionbatterij, maar is simpeler in ontwerp. Om de capaciteit van de batterij te vergroten hoef je alleen het vat groter te maken. Terwijl een lithiumbatterij met grote capaciteit veel ingewikkelder en duurder is. In theorie is het mogelijk om twee gigantische resevoirs te gebruiken als vaten, en in het midden een kleine installatie met een membraan neer te zetten.

Energieopslag

Dat maakt zo'n batterij geschikt voor energieopslag; je slaat overtollige duurzame elektriciteit op in de grote vaten, en gebruikt de energie als het nodig is. Het enige probleem is dat redox-flowbatterijen voorlopig nog ingewikkelder en duurder zijn dan andere batterijsoorten, ondermeer door het ontbreken van goede grondstoffen. Door het gebruik van de goedkope, ruim voorradige garnaal gaat dat mogelijk veranderen.

Lees ook: Batterij werkt vier keer langer met nieuw beschermlaagje

Bron: Sinc | Beeld: Adobe Stock

Samsung en Bloom Energy gaan emissievrije schepen bouwen

Samsung Group staat bij het brede publiek voornamelijk bekend om zijn telefoons en beeldschermen. De divisie Samsung Heavy Industries (SHI) houdt zich echter met andere dingen bezig en is één van de grootste schepenbouwers ter wereld.“Ons doel is om alle bestaande motoren en generatoren op vrachtschepen te vervangen door zeer efficiënte zuurstof-brandstofcellen”, aldus Heaki Jang, vice-president schepenbouw bij SHI, in het persbericht. “Met de bouw en ontwikkeling van milieuvriendelijke schepen willen we de toekomst van de maritieme sector inluiden.”Flexibele en schone brandstofcelBloom Energy is gespecialiseerd in de ontwikkeling van solid oxide fuel cells, een brandstofcel die werkt met niet-poreuze zuurstof als elektrolyt. Het paradepaardje van het energiebedrijf is de Bloom Energy Server, een brandstofcel ter grootte van een parkeerplaats met een capaciteit van 100 kilowatt.De brandstofcel zet door een elektrochemisch proces lucht en bijna elke brandstofbron, van aardgas tot verschillende biogassen, om in elektriciteit. Er is dus geen sprake van verbranding. Dit type brandstofcel kan zowel waterstofgas als biogas verwerken. Naast een drastische verlaging van koolstofemissies helpt de elektrochemische reactie ook bij het verminderen van zwavel- en stikstofuitstoot tot wel 99 procent. Als men biogas gebruikt als brandstof is de brandstofcel in potentie klimaatneutraal.Lees ook: Emissievrij schip op waterstof is klaar voor de marktEerste ontwerp in 2022De twee bedrijven zijn van plan de eerste ontwerpen van de nieuwe schepen in 2022 aan hun potentiële klanten te presenteren. Bloom Energy heeft een speciaal team van ingenieurs samengesteld om de brandstofcellen aan te passen aan de unieke eisen van de maritieme sector.“De maritieme sector heeft het vermogen een substantiële impact te maken op emissies en luchtkwaliteit in havens over de hele wereld”, vertelt KR Sridhar, oprichter en CEO van Bloom Energy in hetzelfde persbericht. "We zien een samenwerking met één van 's werelds grootste scheepsbouwers als een moment om uitstoot meetbaar te verminderen en onze missie voor schone, betrouwbare energie naar de zeeën uit te breiden."Emissies op zeeDe scheepvaart is met een totale uitstoot van zo’n 900 miljoen ton CO2 verantwoordelijk voor ongeveer 2,5 procent van de totale wereldwijde emissie. Zeeschepen van meer dan 5.000 ton stootten vorig jaar gezamenlijk meer dan 150 miljoen ton CO2 uit, blijkt uit cijfers van de Europese Unie. Containerschepen zijn veruit de grootste vervuilers met een totale uitstoot van ruim 40 miljoen ton. Dit is opvallend omdat het hier ‘slechts’ om 1.657 schepen gaat, zo’n 15 procent van alle zeeschepen.In 2018 hebben afgevaardigden van 173 landen een akkoord ondertekend om de emissie van schadelijke stoffen in de scheepvaart in 2050 te halveren ten opzichte van het jaar 2008. Voor het jaar 2030 is de harde eis gesteld om uitstoot te reduceren met 40 procent. De Verenigde Staten, Rusland en Saudi-Arabië hebben tegen dit verdrag gestemd.Lees ook: Met een paar kleine aanpassingen kan de scheepvaart overstappen op waterstofBron: Samsung Heavy Industries | Beeld: Adobe Stock