De technologie voor dit type batterij werd ontwikkeld door de start-up Form Energy en trok gelijk al de aandacht van een aantal bekende miljardairs zoals Bill Gates, Jeff Bezos en Richard Branson. Ook staalgigant ArcelorMittal toonde interesse. Na succesvolle pilots mag het bedrijf nu flink gaan opschalen in Minnesota.
Energie uit roesten
De techniek van een ijzer-luchtbatterij werkt als volgt: het systeem maakt gebruik van de roestcyclus van ijzer. Bij het opladen van batterijmodules – ongeveer zo groot als een wasmachine – wordt (idealiter hernieuwbare) elektriciteit gebruikt om roest of ijzeroxide om te zetten ijzer. Daarbij komt zuurstof vrij als restproduct. Het ontladen van de batterijen vereist dat er zuurstof in het systeem wordt gebracht, waardoor het ijzer weer gaat roesten. Hierbij komt energie vrij.
Het ijzer dat gebruikt wordt voor dit soort batterijen is relatief goedkoop en op grote schaal beschikbaar. Bovendien is de batterij, die naast ijzer gebruik maakt van water en lucht, vrij van schadelijke stoffen.
Een schematische weergave van de werking van een ijzer-luchtbatterij | Credit: Form EnergySlecht weer overbruggen
Een nadeel is dat het op- en ontladen van een ijzer-luchtbatterij lang duurt. Wat een lithiumbatterij in een paar uur doet, doet deze batterij in zo’n vier dagen. Toch kan dit nadeel in bepaalde situaties juist voordelig werken. Zo kan de ijzer-luchtbatterij gedurende een reeks zonnige dagen hernieuwbare stroom opslaan uit zonnepanelen. Volgt een periode van regenachtig weer dan kan een energieleverancier juist leunen op de lange ontladingstijd.
Kolen vervangen door hernieuwbaar
Form Energy mag nu voor het eerst een batterijsysteem installeren op gigawattschaal bij het Sherburne County Generation Station in Becker, Minnesota. Xcel Energy gaat de batterij in gebruik nemen. Het energiebedrijf beheert nu nog enkele kolencentrales, maar vervangt deze de laatste jaren steeds meer door hernieuwbare energiebronnen. Zo wordt bij de energiecentrale in Becker op dit moment ook het zonnepark Sherco Solar gebouwd. Dit park moet met een capaciteit van 710 megawatt een van de grootste van de VS worden.
Gigantisch weiland
De wasmachine-achtige modules van Form Energy worden geplaatst op een gebied van 2 hectare. Dat is veel ruimte, als je het vergelijkt met eenzelfde opslag capaciteit met lithium batterijen. Toch is de batterij van Form energie flink goedkoper. Volgens de producent gaan de modules jaren mee en zijn de onderdelen volledig recyclebaar. De ‘levelised cost of storage’, in feite de investeringskosten die nodig is voor het opslaan van 1 kilowattuur, is daarmee slechts 10 procent van die van lithiumbatterijen.
Klaar in 2025
“Meerdaagse batterijopslag heeft de potentie om ons te helpen de hernieuwbare energie die we opwekken beter te benutten”, zegt Bria Shea, verantwoordelijk voor regelgevend beleid bij Xcel, in een persbericht. Tegelijkertijd zorgen we dat het net betrouwbaar blijft voor onze klanten. “We kijken ernaar uit om dit systeem aan te sluiten op onze Sherco-zonnepark en meer te leren over de rol die het kan spelen in onze inspanningen om 100 procent koolstofvrije elektriciteit te bereiken.”
De bouw van de batterij begint volgend jaar. Als alles goed gaat, komt deze in 2025 online.
