Een zoutwaterbatterij is een milieuvriendelijke thuisbatterij die zout water gebruikt om opgewekte zonne-energie op te slaan. Het is een recente ontwikkeling in de wereld van thuisbatterijen.

Werking van een Zoutwaterbatterij

Een zoutwaterbatterij bestaat uit een container met een mengsel van zoet water en zout. Aan de binnenkant bevinden zich twee elektroden die van elkaar gescheiden zijn door het zoutwater. Tussen deze uiteindes zit een vloeistof met opgelost zout (zoutwater). Dit is eigenlijk waar alles gebeurt.

Tijdens het gebruik bewegen ionen tussen de elektroden via het elektrolyt. Wanneer je de batterij aanzet om bijvoorbeeld je lamp te laten branden, start er een chemische reactie. De positieve en negatieve deeltjes in het zoutwater verplaatsen zich naar de tegenovergestelde uiteindes. Als de zoutwaterbatterij wordt opgeladen, keren de ionen terug naar hun oorspronkelijke positie. Hierdoor wordt het mogelijk gemaakt om overtollige zonne-energie tijdelijk op te slaan. Als je de batterij oplaadt, gebeurt het tegenovergestelde.

De zoutwaterbatterij zet duurzame stroom om in opgeslagen energie, zodat het later ingezet kan worden. Aquabattery maakt met dat water en keukenzout zoutwater. Met overtollige wind- of zonne-energie wordt dat zoutwater door membraan stacks gepompt. Die membranen splitsen dat zoute water in een zuur- en in een base-oplossing, de zogeheten elektrolyten. Die twee oplossingen worden apart opgeslagen in twee andere tanks van de batterij. De elektriciteit zit dan als het ware opgeslagen in die twee wateroplossingen. Als er elektriciteit uit de batterij gehaald moet worden, worden het zuur en de base bij elkaar gebracht via dezelfde membraan stacks en ontstaat zoutwater. Tijdens dat proces wordt elektriciteit opgewekt, zodat de batterij weer ontlaadt. Het zoute water kan weer opnieuw gesplitst worden, zodat het proces eindeloos herhaald kan worden.

Materialen en Duurzaamheid

In tegenstelling tot een lithium-ion accu bevat een zoutwater thuisbatterij geen schaarse grondstoffen, giftige stoffen of anorganische oplosmiddelen. Zoutwateraccu’s hebben geen zware metalen of giftige stoffen. Daarnaast zijn schaarse grondstoffen niet nodig. De materialen zijn herbruikbaar en biologisch afbreekbaar.

Voordelen van Zoutwaterbatterijen

Zoutwaterbatterijen zijn veilig, milieuvriendelijk en betrouwbaar. Ze zijn ideaal voor wie zonne-energie wil opslaan zonder schadelijke materialen. De zoutwaterbatterij is een type thuisbatterij die met specifieke voor- en nadelen komt. In het kort zijn dit de voordelen van een zoutwaterbatterij:

  • Veiligheid: Door het gebruik van water als elektrolyt is de kans op brand of explosie vrijwel nul. De batterij kan dus op een veilige manier worden geplaatst in woonhuizen, scholen of zorginstellingen. Zoutwaterbatterijen bevatten geen zware metalen, waardoor er geen risico is op brand of explosie.
  • Milieuvriendelijk: Ze zijn gemaakt van niet-giftige stoffen zoals zout en zoet water, wat betekent dat ze een lage impact hebben op het milieu. In tegenstelling tot een lithium-ion accu bevat een zoutwater thuisbatterij geen schaarse grondstoffen, giftige stoffen of anorganische oplosmiddelen. Het elektrolyt van een zoutwaterbatterij wordt van duurzame grondstoffen gemaakt die veel makkelijker te recyclen zijn.
  • Lange levensduur: Zoutwaterbatterijen gaan ongeveer 15 tot 20 jaar mee. Ook na duizenden laadcycli blijft de capaciteit van de batterij stabiel.
  • Onderhoudsarm: Een zoutwaterbatterij vraagt nauwelijks onderhoud en gaat lang mee (gemiddeld zo’n 20 jaar). Mede dankzij de veiligheid van een zoutwaterbatterij heeft het ook weinig tot geen onderhoud nodig om optimaal te blijven presteren.
  • Volledig ontlaadbaar: Een belangrijk voordeel is dat een zoutwaterbatterij volledig ontladen mag worden. In tegenstelling tot lithium-ion accu’s gaat het niet ten koste van de levensduur. Een zoutwaterbatterij kan 100% ontladen. Zelfs met de lange levensduur van een zoutwaterbatterij heeft het een DoD van 100%, waardoor de hele batterij te gebruiken is.
  • Temperatuurbestendigheid: Zoutwaterbatterijen functioneren goed in koude of warme omgevingen. Actieve koeling of verwarming is niet nodig. Dit maakt installatie in onverwarmde ruimtes mogelijk. Zoutwaterbatterijen zijn doorgaans beter bestendig tegen extreme temperaturen dan lithium-ion of loodzuurbatterijen.

Nadelen van Zoutwaterbatterijen

Nadelen? Die zijn er ook. Hoewel zoutwater batterijen concurrerend geprijsd kunnen zijn, is hun lagere energiedichtheid en langzamere laadsnelheid iets om rekening mee te houden. In het kort zijn dit de nadelen van een zoutwateraccu:

  • Lage energiedichtheid: De energiedichtheid van zoutwaterbatterijen is lager dan bij lithium-ion. De batterijen zijn hierdoor fysiek groter en zwaarder. Hoewel ze milieuvriendelijk en veilig zijn, komen zoutwaterbatterijen ook met een lage energiedichtheid. Simpel gezegd betekent dit dat je meer ruimte nodig hebt om hetzelfde vermogen te realiseren als lithium-ion of lithium-ijzerfosfaat batterijen. Het resultaat is dan ook dat zoutwateraccu’s vaak veel groter en zwaarder zijn dan andere materialen, waardoor het moeilijker is om een plek voor ze te vinden binnen of buitenshuis.
  • Beperkt vermogen bij hoge stroomvraag: Zoutwaterbatterijen leveren minder vermogen bij plotseling hoge stroomvraag. Het tegelijk inschakelen van meerdere zware apparaten kan een uitdaging zijn. Zoutwater accu’s zijn niet echt bestand tegen hoge stroompieken. Piekstromen ontstaan wanneer de vraag naar stroom ineens omhoog schiet, oftewel wanneer je veel apparaten tegelijkertijd gebruikt. Lithium thuisbatterijen kunnen daar makkelijk mee omgaan, maar een zoutwaterbatterij worstelt met deze piekstromen vanwege de eerder genoemde lage energiedichtheid, en een tragere reactiesnelheid.
  • Beperkte beschikbaarheid: Het aantal aanbieders van zoutwaterbatterijen is op dit moment klein. Hierdoor zijn er minder modellen beschikbaar dan bij lithium-accu’s. Dit maakt de keuze beperkter.

Vergelijking met Lithium-ion Batterijen

Een lithium-ion batterij heeft meestal een hogere energiedichtheid, maar brengt risico’s mee. Denk aan brand en vervuiling. Lithium-ionbatterijen zijn populair vanwege hun hoge energiedichtheid - dat wil zeggen, ze kunnen veel energie opslaan in een relatief klein volume. Lithium-ionbatterijen hebben veel voordelen. Ze hebben een hoge energiedichtheid, wat betekent dat ze veel energie kunnen opslaan in een klein volume. Ze hebben ook een lage zelfontlading, wat betekent dat ze hun lading over een lange periode kunnen behouden.

Hoewel lithium-ionbatterijen veel voordelen hebben, hebben ze ook een aanzienlijke impact op het milieu. Zeker in vergelijking met zoutwaterbatterijen. Het is daarom belangrijk om lithium-ionbatterijen op de juiste manier te recyclen. Echter, lithium-ionbatterijen hebben ook enkele nadelen. Ze kunnen gevaarlijk zijn als ze niet correct worden gebruikt of opgeladen, en ze kunnen oververhit raken of zelfs exploderen onder bepaalde omstandigheden. Bovendien zijn ze relatief duur om te produceren en hebben ze een beperkte levensduur.

Kosten van een Zoutwaterbatterij

De prijzen van een zoutwaterbatterij lopen behoorlijk uiteen. De prijs van een zoutwater thuisbatterij wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals de capaciteit en het merk. Een zoutwaterthuisbatterij kost gemiddeld tussen de 400 en 600 euro per kWh capaciteit. Voor een 10 kWh model zal je tussen de 4.000 en 6.000 euro betalen.

Alternatieven voor Zoutwaterbatterijen

Er zijn een aantal alternatieven voor lithium-ion accu’s verkrijgbaar, zoals de natrium-ion zoutwater accu. Je hebt al verschillende soorten batterijen langs horen komen, maar wat is nou het beste alternatief voor een zoutwateraccu? Er zijn grofweg drie andere opties:

  • Loodzuurbatterijen: zijn goedkope modellen die helaas ook onveilig kunnen zijn en veel onderhoud nodig hebben. Daarnaast hebben ze ook de kortste levensduur van alle soorten thuisbatterijen.
  • Lithium-ion batterijen: zijn klein en ook erg licht. Daarnaast hebben ze een hoog vermogen, en gaan ze dus beter om met piekstromen dan een zoutwateraccu. Daar staat tegenover dat ze een kortere levensduur hebben, en ook duurder zijn. Omdat de materialen van een lithium-ion batterij eindig zijn, is het productieproces meestal ook vervuilend.
  • Lithium-ijzerfosfaat (LFP) batterijen: zijn net als zoutwaterbatterijen milieuvriendelijk, veilig, en hebben ze een lange levensduur. Waar ze verschillen is dat LFP batterijen lichter zijn en een hoger vermogen hebben. Ook kunnen ze beter omgaan met piekstromen, waardoor veel verbruik geen probleem is. Qua prijs zijn LFP en zoutwaterbatterijen ongeveer gelijk.

Het beste alternatief voor een zoutwaterbatterij is duidelijk: de LFP thuisbatterij. Dankzij de lithium-ijzerfosfaat verbinding heeft de batterij een hogere energiedichtheid. Kortom: meer vermogen in een kleinere behuizing. Verder deelt het de voordelen van een zoutwaterbatterij qua veiligheid, levensduur en milieuvriendelijkheid.

Toepassingen van Zoutwaterbatterijen

Ja, met een zoutwater thuisaccu kun je gemakkelijk overtollige energie van je zonnepanelen opslaan. Ja, doordat ze een lage impact hebben op het milieu en een veilige samenstelling hebben, zijn zoutwateraccu’s ook inzetbaar voor grootschalige energieopslag. Zo bieden ze een grotere capaciteit en zijn ze relatief goedkoop per kWh.

In Delft gaat de batterij overdag overtollige zonne-energie van de 5.725 panelen van Deltares opslaan en weer terug leveren als de zon niet schijnt. Door de toepassing van langdurige energieopslag op schaal kunnen de computers en servers van Deltares 24/7 op groene stroom draaien.

Overwegingen bij de Aanschaf

Het juiste type batterij is afhankelijk van je specifieke behoeften, zoals piekverbruik, ruimte en voorkeur voor milieuvriendelijke materialen. Een erkende installateur kan adviseren over de beste oplossing en helpen met de veilige plaatsing ervan.

De aankoop van een zoutwaterbatterij is een stap in de goede richting als je gebruik wil maken van duurzame energie. Maar vooralsnog is de aanschaf van een zoutwaterbatterij niet rendabel. Het plaatsen van een zoutwaterbatterij, ook wel zoutwateraccu genoemd, kun je het best laten uitvoeren door een vakman. Zij hebben daar het meeste ervaring mee en voeren de opdracht snel en vakkundig uit. De installateur kan je tevens adviseren welk type batterij het best bij jouw woning en verbruik past.

Toekomstperspectief

Zoutwatertechnologie is volop in ontwikkeling. Zo worden er nieuwe ontwerpen gemaakt die de energiedichtheid en flexibiliteit verhogen.

labels:

Zie ook: