De Alkalium-methode – oneindig energie opslaan
Zijn deelname aan de podcast van energiedeskundige Remco de Boer leidde in 2024 tot veel reacties. Op 29 oktober presenteerde chemisch ingenieur en technologie leverancier Rob Vasbinder op het VSE-seminar over netcongestie zijn revolutionaire concept voor de circulaire opwekking, de opslag en het transport van energie: Energy Storage for Life.
Tegenwoordig zijn er op verschillende niveaus oplossingen nodig voor energieopslag. Met UltraCaps kun je binnen enkele seconden de remenergie van een installatie opslaan en die later weer gebruiken voor de acceleratie. Een thuisbatterij maakt het mogelijk om de energie die je zonnepanelen overdag opwekken ’s avonds te benutten. En met behulp van grootschalige opslagtechnologie kunnen we in de winter beschikken over energie die in de zomer is opgewekt.
Circulair concept
Rob Vasbinder, CEO van het bedrijf Alkalium, bedacht een opslagoplossing voor zowel de korte als de lange termijn: Energy Storage for Life. De naam verraadt al dat het om een circulair concept gaat. “Ik analyseer de energiewereld al twintig jaar”, vertelde Vasbinder onlangs tijdens het seminar van VSE over netcongestie. “Op dit moment kiest men vooral voor de waterstofroute, maar daar kleven een hoop nadelen aan vast op gebied van productie, opslag en vooral transport. Op een gegeven moment vroeg ik me af: Kan dat niet anders?”
Zes uitgangspunten
Hij ging op zoek naar een methode voor energieopslag die voldeed aan zes punten: de energie moet overal vandaan kunnen komen, het moet een simpel proces zijn waarbij gebruik wordt gemaakt van wat er al is. Het moet duurzaam en gemakkelijk zijn en een hoge kwaliteit hebben = een hoge energiedichtheid. Tot slot moet het autonoom zijn en daarmee losstaan van het huidige energienetwerk.
Natriumhydroxide
Vasbinder ontwikkelde een oplossing waarvoor slechts drie elementen uit het periodiek systeem nodig zijn. De basis vormt natriumhydroxide (NaOH), beter bekend als gootsteenontstopper. Natrium is een van de meest voorkomende stoffen ter wereld en beschikbaar in 125 landen die aan zee grenzen. Het is een bulkproduct, waardoor er geen sprake is van regionale afhankelijkheid. NaOH wordt onder andere gebruikt in reinigingsmiddelen. In het kader van energieopslag kan het oneindig lang worden hergebruikt.
Het Alkalium-proces is verrassend eenvoudig. Natriumhydroxide (NaOH) wordt gesmolten waarna er – vergelijkbaar met elektrolyse – een elektrische stroom doorheen wordt geleid. Hierdoor vindt een reactie plaats waarbij natrium metaal ontstaat: een vaste stof met een hoge energiedichtheid van 3,72 kWh per kilogram. Tijdens dit proces komen geen giftige stoffen vrij, slechts water (H₂O), zuurstof en warmte.
De installatie die hiervoor wordt gebruikt, heet een Natrolyser. Het geproduceerde natrium metaal kan jarenlang worden opgeslagen. Om de opgeslagen energie weer vrij te maken, wordt een Alkalyser ingezet. Bij deze reactie ontstaan waterstof, NaOH en warmte. De natriumhydroxide kan vervolgens naar de natrolyser worden teruggevoerd – een proces van oneindige recycling. Dit kan lokaal plaatsvinden, maar ook tussen verschillende locaties of zelfs tussen landen.
Schaalbaar en modulair
Alle aspecten van deze technologie zijn eenvoudig. Er zijn slechts twee installaties nodig: de Natrolyser en de Alkalyser. Het proces berust volledig op natuurlijke reacties en vereist geen zeldzame metalen of mineralen. Dankzij het modulaire ontwerp kan het systeem in elke gewenste schaal worden toegepast – van kilowatt tot gigawatt.
Omdat er geen afval of schadelijke emissies vrijkomen, ontstaat bovendien extra stikstofruimte. Het natrium blijft continu in het systeem circuleren en ondergaat geen degradatie, omdat het niet wordt verontreinigd. Je hoeft dus slechts één keer in natriumhydroxide (NaOH) te investeren.
Opslag en transport
De methode is geschikt voor zowel energieopslag als energietransport. “De elektrolyse kan plaatsvinden op locaties waar veel stroom beschikbaar is”, aldus Vasbinder. “Je kunt de vaste stof waarin de energie wordt opgeslagen lokaal bewaren en vervolgens naar andere landen vervoeren. In een 20-voetscontainer kun je zo’n 100 MWh aan energie opslaan – vergelijkbaar met ammoniak of methanol. Qua energiedichtheid presteert deze oplossing aanzienlijk beter dan waterstofgas en batterijen. Containers gevuld met batterijen zijn stationaire oplossingen; in onze container zit voor veel meer euro’s aan energie. Dat maakt het interessant om hem van A naar B te vervoeren.”
Autonoom
Het transport van de energie staat volledig los van het bestaande elektriciteitsnet. Daarmee ontstaat volgens Vasbinder een geheel nieuwe situatie. “Je wordt eigenaar van energie en kunt die verkopen aan iemand die niet is aangesloten op het net en er warmte en elektriciteit van laten maken – zonder dat er één kabel hoeft te worden getrokken.
Een boerderij zou in de zomer, wanneer er veel zon is, natrium metaal kunnen produceren en opslaan om het in de winter te gebruiken. “Omdat we in Nederland duizenden energieproducenten erbij zullen krijgen, is er geen lock-in meer”, aldus Vasbinder. “Boer Janse uit de Flevopolder wordt je energieleverancier.”
Niet alleen mensen, maar ook landen kunnen op deze manier handelen. Voor het transport kan de bestaande infrastructuur worden gebruikt. Er zijn geen speciale pakhuizen, schepen of vrachtwagens nodig, zoals bij ammoniak of LNG. Dat betekent aanzienlijk lagere infrastructuurkosten.”
De wereld moet om
Vasbinders deelname aan de podcast van Remco de Boer in 2024 leidde tot veel reacties. Kamerleden vroegen zich af waarom de Alkalium-methode nog niet in de praktijk wordt toegepast. De methode druist echter in tegen de belangen van netbeheerders en huidige leveranciers van energie en de wens om waterstof als nieuwe energiedrager te lanceren.
“Het is echter een fundamentele fout om te denken dat je waterstof aan het begin van de keten moet maken”, betoogt Vasbinder. “Dat moet juist aan het einde – bij de klant. Anders creëer je een enorm transportprobleem en ben je genoodzaakt er vloeibaar waterstof, ammoniak of, methanol van te maken. Wij hebben in één stap de juiste energiedichtheid te pakken en kunnen die bovendien eenvoudig transporteren.
