Energiespeicherung in Batterien
Batterien spielen eine wichtige Rolle bei der Energiewende. Lithium-Batterien (LiFePO4) sind derzeit am weitesten verbreitet. Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit, der hohen Kosten und des hohen Energieverbrauchs, die mit dem Lithiumabbau verbunden sind, ist ihr Einsatz in großem Maßstab jedoch begrenzt. Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Natriumbatteriezellen (auf der Basis von NaAICl4, Natriumtetrachloroaluminat, STCA) eine Alternative sein könnten, die eine vergleichbare oder sogar bessere Leistung bieten.
Zusammenarbeit und Innovation
Das STARBATCH-Projekt ist eine gemeinsame Initiative von Nobian, Exergy Storage, der Universität Twente und ISPT zur Entwicklung eines neuen Produktionsverfahrens für Batterien auf Natriumbasis. Die Partner des Konsortiums werden gemeinsam an der erschwinglichen, skalierbaren, sicheren und energieeffizienten Produktion von Natriumtetrachloroaluminat (NaAlCl4) arbeiten, einer vielversprechenden und nachhaltigeren Alternative zu Lithiumbatterien. STARBATCH steht für „Sodium Tetra Chloro Aluminate Recyclable BATtery Chemicals“ (recycelbare Batteriechemikalien aus Natriumtetrachloroaluminat).
Natrium als Alternative zu Lithium
Im Gegensatz zu Lithium ist Natrium reichlich vorhanden und in Form von Salz (NaCl) leicht zu gewinnen. Die Partner dieses Projekts haben im Labormaßstab nachgewiesen, dass der wichtigste und aktivste Bestandteil der neuen Batterie, NaAlCl4, im Vergleich zur aktuellen Methode einfacher und nachhaltiger hergestellt werden kann. Bei dem neuen Produktionsverfahren werden Natriumchlorid, Aluminium und Chlor in einem Reaktor gemischt, wodurch NaAlCl4 bei niedrigeren Temperaturen hergestellt werden kann.
Energieeffizienz und strategische Unabhängigkeit
Neben dem Ersatz von Lithium durch Natrium verbraucht dieses innovative Produktionsverfahren weniger Energie als die derzeitigen Methoden. Durch die Verwendung von Rohstoffen, die durch elektrische Prozesse hergestellt werden, wie z. B. Chlor, wird der CO2-Fußabdruck erheblich reduziert. Die erforderlichen Rohstoffe, wie z. B. Salz (Natriumchlorid, NaCI), sind reichlich vorhanden, was die strategische Unabhängigkeit der Niederlande und Europas im Bereich der Energiespeicherung zu niedrigeren Kosten gewährleistet. Das Projekt zielt darauf ab, in den Niederlanden eine neue Batterie-Wertschöpfungskette zu schaffen, von der Salzgewinnung bis zur Batterieproduktion.
Coert van Lare, Direktor des Programms für erneuerbare und zirkuläre Innovationen bei Nobian: „Nobian spielt eine entscheidende Rolle in der Wertschöpfungskette von Batterien, indem es die für ihre Produktion unerlässlichen Chemikalien liefert. Das STARBATCH-Projekt konzentriert sich auf nachhaltigere salzbasierte Batterien. Das passt perfekt zu unserer Nachhaltigkeitsstrategie ‚Grow Greener Together‘ und stärkt die Position von Nobian im Energiespeichersektor. Durch die Nutzung der Rohstoffe von Nobian (Salz und Chlor) erzielen wir außerdem grünes Wachstum.“
Gert Jan Jongerden, CEO des Batterietechnologieentwicklers Exergy Storage: „Wir freuen uns, dass Nobian unsere ursprüngliche Idee aufgegriffen und weiterentwickelt hat und sie nun ausbaut. Dieser Prozess wird die aktuelle Zellgeneration verbessern und die Herstellung vereinfachen. Exergy wird die Chemikalien von Nobian in seinen Batteriezellen gründlich testen. Die Vision von Nobian „Grow Greener Together“ kommt bei uns gut an. Exergy Storage möchte einen wichtigen Beitrag zu einer neuen, wachsenden Batterieindustriekette leisten, die für eine nachhaltige Zukunft unerlässlich ist. Deshalb engagiert sich Exergy zusammen mit Nobian und anderen Partnern voll und ganz für dieses Projekt.“
ISPT-Direktor Tjeerd Jongsma: „Die Zukunft Europas ist elektrisch. Neue Batterietypen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Ein innovatives Produktionsverfahren unter Verwendung von Rohstoffen aus den Niederlanden, die zur Erzeugung der erforderlichen Chemikalien benötigt werden, ist daher genau das Richtige.“
Technologieentwicklung und Hochskalierung
Mit Unterstützung von TKI Energy (Top Consortia for Knowledge and Innovation) kann das STARBATCH-Projekt nachhaltige Technologien entwickeln. Der Schwerpunkt liegt dabei darauf, Effizienz und Skalierbarkeit des Produktionsprozesses zu verbessern. Zu den Aktivitäten gehören die Entwicklung und Erprobung eines neuen Reaktors (durch Nobian, unterstützt durch den Subunternehmer Demcon-Suster und die Universität Twente), die Erprobung von NaAlCl4 in Laborbatterien (durch Exergy Storage) und die Erstellung eines konzeptionellen Prozessdesigns und einer Wirtschafsanalyse (durch die Universität Twente und Nobian). Die Vorbereitungen für die Skalierung bis zur Pilotproduktion laufen auf Hochtouren. Darüber hinaus wird die Zusammenarbeit zwischen niederländischen und europäischen Partnern verstärkt, um die Technologieentwicklung zu beschleunigen. Die Skalierung der Prozesstechnologie soll bis 2030 zur kommerziellen Produktion führen.
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