Wetenschappers van Stanford University hebben een manier gevonden om elektrische energie op te slaan in vloeibare brandstoffen, wat een belangrijke stap zou kunnen zijn voor de opslag van hernieuwbare energie. Deze nieuwe technologie maakt gebruik van vloeibare organische waterstofdragers of liquid organic hydrogen carriers (LOHC’s) en biedt een veelbelovend alternatief voor de huidige lithium-ion batterijen.
Lithium-ion batterijen, de ruggengraat van veel moderne technologieën, zijn kostbaar en niet ideaal voor grootschalige energieopslag. Om de potentie van zonne- en windenergie volledig te benutten, is het cruciaal om energie op te slaan tijdens periodes van overproductie en deze weer vrij te geven wanneer de productie laag is. Hier komt de doorbraak van Stanford University om de hoek kijken.
De rol van LOHC’s en cobaltocene
LOHC’s zijn vloeibare stoffen die waterstof kunnen opslaan met behulp van katalysatoren en verhoogde temperaturen. Deze technologie maakt het mogelijk om waterstof als elektriciteit vrij te geven wanneer dat nodig is. Professor Robert Waymouth van Stanford beschrijft de noodzaak van dergelijke technologie: “Het elektriciteitsnet verbruikt energie op hetzelfde moment dat het wordt opgewekt. Als je het niet op dat moment gebruikt en niet kunt opslaan, moet je het weggooien.”
- Lees ook: Op zoek naar de batterij van de toekomst
De kern van deze doorbraak is een “magische toevoeging” genaamd cobaltocene, die als katalysator werkt in het proces om energie op te slaan en vrij te geven zonder waterstofgas te produceren. Dit is een significant voordeel, aangezien waterstofgas een lage energiedichtheid heeft en moeilijk te hanteren is. Daniel Marron, een recent afgestudeerde PhD van Stanford en hoofdonderzoeker, heeft een systeem ontwikkeld dat protonen en elektronen combineert met aceton om isopropanol te produceren zonder waterstofgas te genereren, gebruikmakend van iridium als katalysator en cobaltocene als co-katalysator.
De batterij van de toekomst?
Hoewel cobalt een gewild materiaal is in de batterij-industrie, richt het Stanford-team zich op het gebruik van meer overvloedige, niet-edelmetalen zoals ijzer om de kosten te verlagen en de schaalbaarheid te vergroten. Dit zou kunnen leiden tot meer betaalbare en gemakkelijk schaalbare LOHC-systemen, die niet alleen geschikt zijn voor industriële energieopslag, maar ook voor individuele zonne- en windenergie-installaties.
Professor Waymouth is optimistisch over de toekomst van deze technologie: “Dit is fundamentele wetenschap, maar we denken dat we een nieuwe strategie hebben voor het selectief opslaan van elektrische energie in vloeibare brandstoffen.”
Met deze nieuwe technologie kunnen we overtollige energie opslaan als isopropanol en deze terugwinnen als elektriciteit wanneer dat nodig is. De vooruitgang in LOHC-technologieën belooft een revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we hernieuwbare energie opslaan en gebruiken.
