Afhankelijkheid en schaarste: het probleem met batterijen

Elektrische auto's, vrachtwagens, telefoons, laptops: het gebruik van apparaten met een batterij neemt al jaren exponentieel toe en dit zal de komende jaren blijven groeien. Hoewel elektrische apparaten en voertuigen een 'schoon' imago hebben, is de productie van batterijen niet per se duurzaam, aangezien batterijen nog steeds moeilijk te recyclen zijn.

Batterijen bevatten kritieke materialen zoals kobalt, nikkel en lithium, en door de manier waarop ze in elkaar zijn gezet, zijn deze materialen moeilijk terug te winnen. Recycling is echter niet het enige probleem: veel van de meer kritische materialen die in batterijen worden gebruikt, hebben praktische of morele bezwaren. Zo wordt kobalt met kinderarbeid gewonnen uit mijnen in Congo (een politiek instabiel land). Bovendien worden veel van de kritische materialen geïmporteerd uit China. Met de verwachte exponentiële vraag naar deze materialen en geopolitieke spanningen willen we minder afhankelijk zijn van grondstoffen die op andere continenten worden gewonnen.

Actieprogramma batterijsystemen

Daarom is er een nationaal actieplan opgesteld om recycling en hergebruik van batterijen slimmer en beter te maken en nieuwe duurzame batterijen te ontwikkelen op basis van niet-kritische materialen. Hiervoor is het belangrijk om in de ontwerpfase al na te denken over recycling, recycling by design.

Moniek Tromp, hoogleraar Materiaalchemie aan de Rijksuniversiteit Groningen, is mede-auteur van het actieplan. 'Het batterijgebruik neemt enorm toe, vooral door de energietransitie: we moeten toe naar schonere energie zonder CO2-uitstoot voor mobiliteit, zoals elektrische auto's, vrachtwagens en bussen, maar ook voor energieopslag op langere termijn om het elektriciteitsnet in evenwicht te houden. Het is goed om te constateren dat we voor een snelle en efficiënte energietransitie een mix van oplossingen nodig hebben, afhankelijk van de toepassing, zoals H2, batterijen, enzovoort. Ook de politiek speelt een belangrijke rol: door de instabiele politieke situatie, met de oorlog in Oekraïne, hebben we geleerd hoe kwetsbaar we zijn als we voor onze grondstoffen en energie afhankelijk zijn van andere landen en continenten. Bovendien, als je voorspelt hoeveel batterijen we de komende jaren nodig zullen hebben, zie je al snel dat het onmogelijk is om deze stoffen te winnen, gezien de huidige samenstelling.'
 

"Batterijen zijn een cruciaal onderdeel voor een snelle en efficiënte energietransitie."

Moniek Tromp, hoogleraar Materiaalchemie aan de Rijksuniversiteit Groningen

Hernieuwbare energie

Tromp ziet in de toekomst veel kansen voor batterijen: 'Zonnepanelen en windmolens zijn goede energiebronnen, maar die energie wordt soms opgewekt als we die niet nodig hebben. Hierdoor kan het elektriciteitsnet overbelast raken. Daarom is het zinvol om batterijen te gebruiken om deze energie tijdelijk op te slaan en deze vervolgens te gebruiken als de zon niet schijnt. Batterijen zijn een cruciaal onderdeel voor een snelle en efficiënte energietransitie. We gebruiken allemaal dagelijks batterijen, maar er is nog veel te doen om hun volledige potentieel te benutten, op het gebied van duurzaamheid, stabiliteit, energiecapaciteit en geschikte toepassing. Daar zijn we mee bezig.'