Battolyser: een batterij die ook waterstof produceert daagt conventionele waterstof productie- en batterijtechnologie uit

Hengelo, 26 januari 2021

Battolyser, de spin-off van de Technische Universiteit Delft (TU Delft), bereidt zich voor op de installatie van een grootschalig energieopslagsysteem van batterijen dat ook waterstof gaat produceren. Deze gepatenteerde technologie daagt hierbij de conventionele alkalische elektrolysers voor de productie van waterstof en ammoniak uit om de overgang naar schone energie mogelijk maken.

De Battolyser is ontworpen om drie dingen te kunnen doen. Een; opvangen en opslaan van overtollige hernieuwbare energie die wordt opgewekt bij veel zon en wind. Twee; produceren van waterstof zodra de batterij volledig is opgeladen. Drie; gebruik van de in de batterij opgeslagen elektriciteit om waterstof te blijven produceren of terug leveren van deze elektriciteit aan het net als er een tekort aan zonne- en windenergie is.

“Conventionele elektrolysers kunnen dit ook, net als conventionele batterijen, maar de gepatenteerde Battolyser-technologie doet dit beter en tegen lagere kosten in situaties waarin het er echt toe doet”, zegt de uitvinder, Fokko Mulder, hoogleraar bij de afdeling Chemical Engineering van de Technische Universiteit Delft. 

Beide produceren waterstof tegen lage kosten als de elektriciteitsprijs laag is, maar conventionele alkaline elektrolysers moeten blijven doorwerken wanneer de elektriciteit te duur is om waterstof te produceren. Het Battolyser-systeem doet dat niet. Het systeem kan direct schakelen tussen volledige waterstofproductie en het ontladen van de batterij, zodat het kan overschakelen van een koper van elektriciteit wanneer de prijzen laag zijn, naar een verkoper van elektriciteit wanneer de prijzen hoog zijn.

“Hierdoor is het mogelijk om elektriciteit in te kopen tegen een lage prijs en die vervolgens om te zetten in laaggeprijsde waterstof. Als de prijs hoog is, kan de Battolyser opgeslagen elektrische stroom verkopen. De Battolyser levert zijn klanten totale opslagkosten (LCOE) die laag genoeg zijn om van de marges te profiteren. Doordat de Battolyser kan werken met een onregelmatige aanvoer van energie, is het een ideaal systeem om echt groene waterstof te produceren”, aldus Kees Koolen, Chairman en CEO van Koolen Industries, dat heeft geïnvesteerd in Battolyser en het onderdeel heeft gemaakt van zijn familie van schone energiebedrijven.

Door zijn vermogen om 24/7 waterstof te leveren, is de Battolyser geschikt voor de productie van hernieuwbare ammoniak (NFuel), hernieuwbare methanol en andere processen zoals DRI, of directe reductie van ijzer, het proces waarbij zuurstof uit het ijzer wordt verwijderd.

De continue aanvoer van waterstof is nodig om shutdowns van fabrieken of procesfluctuaties te voorkomen. De huidige technologieën kunnen dit niet, waarmee de Battolyser een essentieel hulpmiddel wordt om de productie van dergelijke grondstoffen groen te maken. Daarbij levert het ook besparingen op door de vloeibare of gasvormige waterstofopslag-behoefte te reduceren.

Voor installaties op grotere schaal zou de Battolyser de voorkeur kunnen krijgen in de energietransitie, omdat wordt vertrouwd op elektroden gemaakt van nikkel en ijzer, materialen die in de mijnbouw onder eerlijke werkomstandigheden in ruime mate beschikbaar zijn. Daardoor wordt het mogelijk om Battolyser technologie wereldwijd op te schalen.

Marktintroductie in 2021

De eerste fase demonstratie Battolyser van 15kW/15kWh voor elektriciteitsopslag en waterstofproductie is bij de Magnumcentrale in de Eemshaven in begin 2021.

Battolyser zal dan in staat zijn om meteen verder op te schalen, met een nieuwe kapitaalinjectie van zowel het schone energieconglomeraat Koolen Industries als zijn dochteronderneming groen waterstof- en ammoniakbedrijf Proton Ventures.

“Zodra de eerste grootschalige Battolyser-oplossing cyclisch is getest op zuiverheid en efficiëntie van waterstof, zullen we opschalen naar installaties tot 10 MW bij industriële partners, zonneparken en locaties waar elektriciteit van offshore windparken op grote schaal aan land komt. Uiteindelijk zullen we Battolyser-systemen installeren op gigawatt-schaal ”, aldus Hans Vrijenhoef, CEO van Proton Ventures en interim CEO van Battolyser B.V.

Oude revolutie, nieuw ontwerp

De Battolyser is gebaseerd op de originele Edison-batterij uit het begin van de 20e eeuw en op alkalische elektrolysers. De nikkel-ijzerbatterij van Thomas Edison produceerde ook waterstof zodra deze volledig was opgeladen, hoewel het destijds werd gezien als een ongewenst en gevaarlijk bijproduct dat moeilijk te onderdrukken was.

De Battolyser is een aangepaste uitvoering van dit batterijsysteem dat de waterstof opvangt en onder hoge druk opslaat, waardoor het zeer energie-efficiënt is en kan concurreren met batterijtechnologieën, zoals lithium-ion- of flowbatterijen, en met conventionele elektrolysers.

“De Battolyser kan net als elke andere batterij worden opgeladen en ontladen, maar dan tussen helemaal ontladen en 100% opgeladen en zelfs overladen, in tegenstelling tot bijvoorbeeld lithiumbatterijen die doorgaans minder dan de helft van hun capaciteit gebruiken”, legt Mulder uit.

Eenmaal volledig opgeladen, wordt de Battolyser omgevormd tot een krachtige producent van waterstof. Het is een soort alkalinebatterij die de kenmerken heeft van een alkalische elektrolyser. Het is dus niet echt een conventionele alkalische elektrolyser als zodanig, maar gedraagt ​​zich als een en doet hetzelfde. Water wordt hierbij omgezet in waterstof en zuurstof.

“De Battolyser-technologie is de eerste oplossing die batterij-energieopslag integreert met elektrolysemogelijkheden. Als gevolg van deze dubbele functionaliteit kan de gepatenteerde Battolyser elektriciteit opslaan en elektriciteit omzetten in waterstof tegen lagere kosten dan andere combinaties van batterijen en elektrolysetechnologieën, ”aldus Mulder.

“Daarbij behaalt de Battolyser een uitstekende totale efficiëntie van maximaal 80 – 90% en dankzij zijn zeer robuuste en duurzame karakter levert hij energie voor vele jaren, wat ook beter is dan bestaande technologieën.”

De oplossing voor productie van groene waterstof uit schone energie

Het vermogen om efficiënt gigawatts aan schone energie op te kunnen slaan is essentieel als we een energiesysteem met nul emissies willen creëren. Dit komt doordat we in periodes dat er te weinig zon en wind is, toch elektriciteit moeten leveren.

Momenteel gebeurt dit door gas- of kolencentrales, waar de opwekkingscapaciteit kan worden verhoogd of verlaagd naargelang de vraag. Om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen weg te nemen, moeten we voldoende schone energie opslaan om het energiesysteem in evenwicht te kunnen brengen.

Batterijen kunnen worden gebruikt om op korte termijn schone energie op te slaan, bijvoorbeeld door opgewekte elektriciteit door zonnepanelen overdag op te slaan en ’s nachts weer terug te leveren aan het net. Waterstofproductie is een andere manier om energie op te slaan. Door elektriciteit om te zetten in waterstof, kan het voor langere tijd worden opgeslagen, bijvoorbeeld tussen seizoenen in, voordat het als brandstof wordt gebruikt of weer wordt omgezet in elektriciteit.

“De Battolyser-oplossing dient beide doeleinden tegen kosten, die ruim onder de kosten liggen van systemen die conventionele lithium-ionbatterijen combineren met conventionele elektrolysers, dus is het een overduidelijke oplossing voor energieopslag van zonne- en windenergie generatoren over de hele wereld,” zei Koolen.

Professor Mulder: “Battolyser combineert op unieke wijze elektriciteitsopslag in de batterij met waterstofproductie wanneer de batterij is opgeladen. Op deze manier worden zowel de opslag van elektriciteit op korte termijn als de opslag van waterstof als brandstof op lange termijn, en de opwekking van chemische grondstoffen, mogelijk gemaakt in één energie- en materiaalefficiënte oplossing. “

Over Battolyser

Battolyser is een spin-off van de TU Delft die tot doel heeft de ontwikkeling, productie en commercialisering van de Battolyser-technologie te stimuleren. Het bedrijf wordt ondersteund door Koolen Industries, Proton Ventures, Professor Fokko Mulder en Delft Enterprises, dat deel uitmaakt van de Technische Universiteit Delft.

www.battolyserbv.com

Over Koolen Industries

De missie van Koolen Industries is ervoor te zorgen dat iedereen kan bijdragen aan de energietransitie. Door schone energie op te wekken uit de wind en zon, en oplossingen bieden die deze energie opslaan, vervoeren en leveren, zullen ze consumenten een autonome levensstijl bieden, onafhankelijk van het elektriciteitsnet.

Koolen Industries is een groep bedrijven die samen complete, geïntegreerde schone energieoplossingen bieden aan bedrijven en consumenten. Of het nu gaat om zonenergie, batterijen, laad infrastructuur of een combinatie daarvan; Koolen Industries kan de wens van haar klant omzetten in realiteit.

Sinds haar start in 2019, kondigde Koolen Industries deelnemingen aan in zonnepaneel installatiebedrijvenBonGo Solar, NovaVolt en BeSolar, lithium batterijen producent Super B, energieopslag bedrijf Smart Grid, warmte opslagbedrijf Kraftblock, laadinfrastructuur en laadpalen bedrijf Floading Energy, groene ammoniak bedrijf Proton Ventures, mobiele energieopslag gekoppeld aan zonnepanelen bedrijf GreenBattery, flowbatterij ontwikkelaar Elestor, cloudplatform voor het huren van mobiele energie opslag Skoon Energy. EIT InnoEnergy, een bedrijf dat investeert in duurzame energie startups in Europa, AI robotica bedrijf Aziobot en Hardt Hyperloop.

www.koolenindustries.com

Over Proton Ventures 

Proton Ventures is een ingenieursbureau gespecialiseerd in de levering van schaalbare ammoniakproductietechnologie op basis van duurzame energiebronnen. Proton heeft uitgebreide ervaring in het bouwen en ontwerpen van zowel onder druk staande als gekoelde ammoniakopslagfaciliteiten en zijn modulaire ammoniakinstallaties die schaalbaar zijn om groene ammoniak te produceren van intermitterende groene stroomopwekking tot GW. Daarnaast is Proton Ventures gespecialiseerd in andere opslagconcepten voor chemische en vloeibare energiedragers, zoals bio-LNG, als onderdeel van de energietransitie of als aanvulling op de productie van groenbemesters voor de agrarische industrie.

www.protonventures.com

Media relations

Anne Koolen
Koolen Industries
+316 57 58 75 74
Anne.koolen@koolenindustries.com

Rianne Vriend-Vrijenhoef
Proton Ventures
+316 105 44 501
rianne.vriend@protonventures.com

  • Archief