Teun Schröder
13 juni 2024, 12:00

Deze fabrikant wil een zoutbatterij ontwikkelen met anode gemaakt van hout

Het Zweedse Altris wil een zoutbatterij ontwikkelen waarbij grafiet wordt vervangen door lignode, een materiaal dat wordt geproduceerd uit hout. Daarvoor gaat het de samenwerking aan met Stora Enso, een van de grootste bosbouwondernemingen ter wereld.

Stora Enso battery Gaan we in de toekomst hout gebruiken voor de ontwikkeling van batterijen? | Credits: Stora Enso

Zoutbatterijen werken op een vergelijkbare manier als lithium-ion-batterijen. Net als lithiumbatterijen hebben zoutbatterijen een anode (minpool) en een kathode (pluspool). Daartussen zit een elektrolyt dat bestaat uit zouten en zuren. Het voornaamste voordeel van zoutbatterijen is dat ze geen schaarse metalen als lithium, kobalt en nikkel bevatten. Deze grondstoffen wordt steeds schaarser en maakt Europa bovendien afhankelijk van landen als China en Chili.

Duurzame grondstoffen

Ondanks dat een zoutbatterij voornamelijk bestaat uit stoffen die goed beschikbaar zijn, leunt het ontwerp nog steeds op een cruciale grondstof. De anode wordt namelijk doorgaans gemaakt van grafiet. Europa is voor voldoende import van deze grondstof voor 90 procent afhankelijk van China. Altris en Stora Enso willen het grafiet in zoutbatterijen nu gaan vervangen door lignode. Dit is een harde koolstof die Stora Enso maakt van lignine. Dit materiaal is de natuurlijke lijmstof die bomen, gras en stro flexibel en sterk maakt. Lignine is ook een restproduct van bijvoorbeeld de papierproductie. Als het mogelijk is om lignode in batterijen te gebruiken, wordt dus een hoogwaardige toepassing gevonden voor deze reststroom. Bovendien is lignine afkomstig uit een hernieuwbare bron.

Terwijl Stora Enso zich ontfermt over de anode, richt Altris zich op een zo duurzaam mogelijke kathode. Die wil het bedrijf maken van ‘Pruisisch wit’, een materiaalcombinatie van de breed verkrijgbare grondstoffen ijzer, stikstof, zout en koolstof.

Batterij in elektrische auto

Stora Enso onderzoekt al langer de mogelijkheden voor het gebruik van lignode in batterijen. Het bedrijf heeft sinds 2021 een lignode-pilotfabriek die het in de toekomst wil opschalen. Samen met autofabrikant Polestar is het betrokken bij een project om in 2030 een eerste klimaatneutrale auto te bouwen. En in 2022 ging Stora Enso al de samenwerking aan met Northvolt, de grootste batterijproducent van Europa. Dit bedrijf wil eveneens op grote schaal zoutbatterijen gaan ontwikkelen.

Naast batterij-ontwikkeling mengt Stora Enso zich ook in de markt van windenergie. Samen met Voodin Blades was het verantwoordelijk voor de eerste grote windturbine met houten wieken.

Hogere energiedichtheid

Het is nog onbekend wanneer we de eerste zoutbatterij met een anode op basis van hout gaan zien. Eind 2023 presenteerde Altris in samenwerking met Northvolt al wel een schaalbare zoutbatterij (zonder hout) met een energiedichtheid van 160 wattuur per kilo. Dat is ongeveer de ondergrens van lithium-ion-batterijen in elektrische auto’s. In de volgende fase willen de bedrijven een zoutbatterij maken met een energiedichtheid van 200 wattuur per kilo.

Lees ook:

Het is hommeles in de markt van windenergie: ‘We hebben te maken met een kip-ei-probleem’

Er spelen in de markt van windenergie wezenlijke problemen. Ontwikkelaars hebben de businesscase voor het bouwen van windparken de afgelopen tijd door hun vingers zien glippen. Dat heeft meerdere redenen. “De kapitaalkosten van offshore windenergie zijn met ongeveer 40 procent gestegen”, legt Barbara Zuiderwijk uit, medeoprichter van adviesbureau Green Giraffe Advisory. “Dat komt vooral omdat de prijzen van grondstoffen zoals staal en koper enorm zijn gestegen. Ook is vanwege de inflatie de rente gestegen en zijn arbeidskosten omhoog gegaan. Bovendien zijn er flinke uitdagingen in de toeleveringsketen van windmolens.” Ander financieel plaatje Het is cocktail van ongelukkige omstandigheden. Het probleem van de hogere rente bestaat al jaren. In september besloot de Europese Centrale Bank (ECB) om de rente zelfs te verhogen naar 4 procent; een recordhoogte. Daardoor is het voor ontwikkelaars duurder om geld te lenen ter financiering van nieuwe windparken. Daarnaast is er gedoe in de ketens van windmolenproducenten. Omdat die moeite hebben met het verwerken van alle orders, kan het voorkomen dat turbines te laat worden geleverd. Dat levert vertraging op, waarvoor ontwikkelaars een boete riskeren. Tel daar duurdere materialen en kostbaarder personeel bij op, en het financiële plaatje ziet er ineens heel anders uit. Dat heeft ertoe geleid dat meerdere windparkontwikkelaars hun handen aftrekken van mogelijke projecten of er zelfs niet eens meer interesse in tonen. Vorig jaar werd dat pijnlijk duidelijk toen de Britse overheid bij een tender geen geïnteresseerde partijen kon vinden om nieuwe windparken op zee te ontwikkelen. Recenter besloot Eneco om geen bod uit te brengen voor de ontwikkeling van twee windparken op de Noordzee; IJmuiden Ver Alpha en IJmuiden Ver Beta (uiteindelijk zijn ze wel aanbesteed aan respectievelijk ABP en Vattenfall). Vattenfall besloot in het Verenigd Koninkrijk om de stekker uit een project te trekken vanwege te hoge kosten, en het Deense Ørsted stopte met twee projecten in de Verenigde Staten. En volgens Bloomberg gaat bij de windenergie-tak van Shell een nog onbekend aantal werknemers zijn baan verliezen. Specifieke middelen Zuiderwijk gelooft dat de oplossing van het probleem voor een groot deel bij beleidsmakers ligt. In een eerder interview met Change Inc. stipte Jan Vos, voorzitter van de Nederlandse Windenergie Associatie (NWEA), aan dat overheden moeten stoppen met het aandraaien van de duimschroeven. “Omdat het een lange tijd goed is gegaan met offshore windenergie, hebben veel overheden het idee gekregen dat ze meer geld kunnen vragen voor projecten”, zei hij. “Ik waarschuw daar al een tijdje voor. Je ziet namelijk hoe het mis kan gaan.” Zuiderwijk is dat met hem eens, en is bovendien van mening dat beleidsmakers specifieke middelen in handen hebben die de situatie kunnen verbeteren. Tweezijdige CfD Als voorbeeld noemt ze de ‘tweezijdige Contract for Difference’ (CfD), een middel dat steeds vaker gebruikt wordt bij de ontwikkeling van windparken. “Als ontwikkelaar spreek je vooraf een vaste stroomprijs af met de overheid, bijvoorbeeld honderd euro. Als er op een bepaalde dag in de markt maar vijftig euro op jouw stroom wordt geboden in de markt, betaalt de overheid je het verschil. Maar als je er op een andere dag juist meer voor krijgt, zeg 150 euro, moet je het overschot terugbetalen aan de overheid.” Met een tweezijdige CfD neemt de overheid dus een deel van het risico voor ontwikkelaars over, wat de businesscase van windenergieprojecten aantrekkelijker kan maken. Dat zorgt er weer voor dat ontwikkelaars hun stroom tegen lagere prijzen kunnen verkopen aan hun afnemers. Tegelijk is een dubbelzijdige CfD voor overheden aantrekkelijker dan een enkelzijdige, aangezien zij geld terugkrijgen als ontwikkelaars meer dan genoeg ontvangen voor hun geleverde energie. Groene rente Een andere oplossing is de groene rente. Dat is een lager rentetarief dat overheden of centrale banken kunnen aanbieden aan ontwikkelaars van groene-energieprojecten. Vorig jaar gaf het Sustainable Finance Lab aan dat de ECB nu al een middel in handen heeft om voor specifieke doeleinden afwijkende rentetarieven aan te bieden aan banken. Banken kunnen die gunstige tarieven weer doorspelen aan ontwikkelaars. Aan het middel van de ECB zouden volgens het Sustainable Finance Lab groene doelstellingen toegevoegd kunnen worden. Volgens Zuiderwijk is een sterke overheidshand onmisbaar, aangezien marktmechanismen tekortschieten. In haar ogen is een voorbeeld van zo’n haperend mechanisme de Corporate Power Purchase Agreement (PPA), waarbij bedrijven afspreken om energie af te nemen van ontwikkelaars tegen een op voorhand vastgestelde prijs en periode. Zuiderwijk geeft aan dat er te weinig van zulke energie-afnemers zijn, wat de businesscase van windenergie niet ten goede komt. “De afnemers vinden het namelijk lastig om nu al te garanderen dat ze in de toekomst stroom gaan inkopen. Ze zeggen: het duurt misschien nog wel drie of vier jaar voordat de stroom geleverd wordt, ik kom tegen die tijd wel terug. Maar de ontwikkelaars zeggen dan weer: zo lang kan ik niet wachten, ik moet nú weten of ik in dit project ga investeren. Dus we hebben te maken met een kip-ei-probleem. Daar kan de overheid heel goed bij helpen.” Nieuw kabinet Het is overigens nog maar de vraag of het aanstaande kabinet zich die rol zal toe-eigenen. In het recent gesloten hoofdlijnenakkoord tussen PVV, VVD, NSC en BBB wordt met weinig woorden over windenergie gesproken. In de enige zin die er specifiek over gaat, staat dat windmolens zoveel mogelijk op zee moeten komen. Het aanwakkeren van de ontwikkeling van nieuwe windparken staat niet als voornemen in het akkoord. Wel wordt het investeren in duurzame energiebronnen benoemd als middel om een gunstig ondernemersklimaat te scheppen. Het demissionaire kabinet streeft ernaar om in 2030 minstens 35 terawattuur aan hernieuwbare-energiecapaciteit op land te hebben gebouwd, en wil dat er in 2032 ongeveer 21 gigawatt aan offshore-windenergie staat. Het aanstaande kabinet zegt in het hoofdlijnenakkoord toe zich aan bestaande klimaatafspraken te houden. Of de situatie op korte termijn zal verbeteren, is nog niet duidelijk. Wel maakte de ECB al bekend de rente iets te verlagen; met 0,25 procentpunt terug naar 3,75 procent. Dat is in ieder geval een stap in de goede richting. Ook is het belangrijk dat er snel zicht komt op het oplossen van netcongestie, ofwel een stroomnet dat tijdens piekuren uit zijn voegen barst. Zuiderwijk: “Als daar wat aan gedaan wordt, zal de markt van energie-afnemers weer wat op gang komen. Ook zij willen namelijk vergroenen. En die afnemers hebben we nodig voor een betere businesscase.” Lees ook: Hoe een verbindingsstuk voor een revolutie zorgt in de offshore windenergieOpmerkelijk: aan deze windturbine laad je je elektrische fiets opDrijvende radar voorkomt dat vogels en vleermuizen botsen met windparken op zee