Rijkert Knoppers
Hebben we straks algen in onze smartphone om de benodigde elektriciteit te leveren? Werkt de accu van de elektrische auto in de toekomst veel efficiënter dankzij de inzet van deze minuscule organismes? Dit zou binnen afzienbare tijd het geval kunnen zijn, als we het lopende onderzoek van de Norwegian University of Science and Technology (NTNU) mogen geloven.
‘Momenteel gebruiken batterijen veelal grafiet voor de anode, maar het probleem is dat grafiet een beperkte capaciteit heeft,’ verduidelijkt Fride Vullum-Bruer, hoogleraar aan het Department of Materials Science and Engineering van het NTNU en initiatiefnemer van het onderzoeksproject. ‘Wij willen grafiet vervangen door een composiet, dat voor hooguit de helft bestaat uit grafiet en voor meer dan de helft uit diatomeeën. Deze eencellige algen hebben een skelet van silicium dioxide. We verwachten dat de totale capaciteit van de batterij hierdoor met ongeveer twintig procent kan toenemen.’
Volgens Vullum-Bruer zijn diatomeeën, ook wel kiezelwieren genaamd, ideaal als basismateriaal voor batterijen, omdat deze organismen een speciale nanostructuur hebben, die goed werkt in batterijen. Een bijkomstig voordeel is dat de gebruikte diatomeeën minder schade aan het milieu berokkenen, omdat zij tijdens hun groei CO2 consumeren. Het uitgangspunt hierbij is dat er bij de Noorse zware industrie afvang van CO2 gaat plaatsvinden, die vervolgens als voedsel voor de algen dient.
Algenbatterijen zouden volgens Vullum-Bruer ook een goed alternatief kunnen vormen voor de veel gebruikte lithium-ion batterijen in elektronica en elektrische auto’s. ‘Het probleem is dat de wereldwijde voorraden aan lithium opraken,’ aldus Vullum-Bruer. ‘Dat betekent dat het niet mogelijk zal zijn om de huidige hoeveelheid aan benzine- en dieselauto’s te vervangen door elektrische auto’s. Dit vraagt om een alternatief voor lithium.’
Al jarenlang zijn de verwachtingen hoog gespannen ten aanzien van het gebruik van microalgen voor diverse toepassingen. Over de hoeveelheid beschikbare algen hoeft niemand te klagen, want die zijn er in elk geval genoeg, met name in de oceanen, waar ongeveer 5.000 soorten algen leven. Het onderzoeksteam van de NTNU gebruikt algen uit de Trondheimfjord, die goed lijken te bevallen. ‘De recente resultaten van het project zijn erg veelbelovend, en we hopen dat we op een zeker moment hiermee de markt op kunnen,’ stelt Vullum-Bruer, ‘Het plan is om volgend jaar met een spin-off bedrijf te beginnen. Maar het commercialiseren van nieuwe batterijen is een lange en moeizame weg, dus ik verwacht dat het uiteindelijk product pas over enkele jaren op de markt zal verschijnen.’
