Grootschalige productie van batterijen voor elektrische auto’s zwakt de emissiereductie die door elektrisch rijden wordt behaald af. Industrieel ecoloog Chengjian Xu vertelt over de uitdagingen rondom deze batterijen en over de kansen die hij ziet.
Accu’s van elektrische voertuigen zijn meestal gemaakt van onder meer schaarse grondstoffen zoals lithium, kobalt en nikkel. De vraag is of er genoeg van deze grondstoffen zijn om aan de behoefte te voldoen. En of die grondstoffen op een duurzame manier gewonnen kunnen worden. ‘Het materiaal dat nodig is voor een batterij hangt sterk af van de chemische samenstelling van de batterij’, zegt industrieel ecoloog Xu. ‘Lithium-nikkel-kobalt-mangaanoxide (NCM) batterijen hebben nu de voorkeur van fabrikanten van elektrische auto’s, omdat ze hoge prestaties leveren op het gebied van specifieke energie (dit beschrijft de capaciteit van de opslagtechniek, red.).’
Maar volgens de promovendus bestaan er ook batterijen die met minder schaarse grondstoffen gemaakt worden, zoals lithium-ijzer-fosfaat (LFP) batterijen. Hoewel deze batterijen iets minder specifieke energie leveren, hebben ze een langere levensduur. Xu: ‘Het gebruik van LFP betekent dat we deze batterijen langer kunnen gebruiken, minder batterijproductie nodig hebben en het milieu minder belasten.’
In labs worden ook nieuwe batterijen ontwikkeld die niet op lithium zijn gebaseerd, zoals de meeste batterijen nu wel zijn. Xu: ‘Deze batterijen zoals natrium-ion en aluminium-ion batterijen, presteren goed in het lab. Zij kunnen voor een doorbraak zorgen in de toekomst en leiden tot een ontkoppeling tussen de vraag naar batterijen en lithium, kobalt en nikkel.’
Met nieuwe productieprocessen die gebruikmaken van hernieuwbare energie kan de batterijproductie verduurzamen.
Die nieuwe soort batterijen zouden ervoor kunnen zorgen dat er in de productieketen van batterijen voor elektrische voertuigen minder broeikasgassen vrijkomen. Xu: ‘De productie van batterijen is vanuit industrieel oogpunt zeer gecompliceerd. Er zijn veel materialen voor nodig, niet alleen schaarse grondstoffen. En er is veel energie nodig om de batterijen te maken, wat met de huidige energiemix voor veel milieuvervuiling zorgt.’ Met nieuwe productieprocessen die gebruikmaken van hernieuwbare energie kan de batterijproductie verduurzamen.
Xu ziet naast elektrisch rijden nog meer voordelen van de batterijen in elektrische auto’s. ‘De batterijen kunnen als opslag dienen als er een overschot aan zonne- en windenergie is en deze energie weer terugleveren aan het elektriciteitssysteem als er een tekort is.’ Dit is belangrijk omdat in de toekomst een groot gedeelte van de elektriciteitsproductie uit duurzame bronnen komt. Uit het onderzoek van Xu blijkt dat batterijen van elektrische auto’s in 2030 al kunnen voldoen aan de vraag naar kortetermijnopslag van duurzame energie. Op deze manier dragen de batterijen nog meer bij aan een toekomst met minder uitstoot van broeikasgassen.
Tekst: Dagmar Aarts
