De overstap naar schone energie gaat op batterijen, en die batterijen worden vaakniet zo schoon gemaakt..
De meeste van de huidige batterijen zijn lithium-ionbatterijen.datacentersen vaste elektriciteitsnetten voor zonnepanelen en windturbines, evenals in alledaagse artikelen zoals telefoons, laptops en elektrische scooters.
Lithium vereistenorme hoeveelheden waterVolgens het Instituut voor Energieonderzoek is het mogelijk om ongeveer 2 miljoen liter water per ton lithium te extraheren en te verfijnen.
Bijvoorbeeld inChiliDe industrie gebruikt een zoutwaterwinningsproces.die reeds schaars zoet water afleidt van de plaatselijke inheemse gemeenschappen en ernstige schade toebrengt aan de nabijgelegen kwetsbare ecosystemen van de wetlands.
Bovendien vereisen lithium-ionbatterijen zware metalen zoals kobalt, nikkel, mangaan en koper in hun katoden, die de ionen uit de anode trekken wanneer de batterij ontlaadt.
Het grootste deel van de wereldwijde kobaltreserves bevindt zich in deDemocratische Republiek CongoIn de lithiummijnen worden werknemers routinematig uitgebuit, worden waterbronnen vervuild en worden giftig stof en deeltjes in de lucht vrijgegeven.
Naast ethische overwegingen brengt de geopolitiek haar eigen uitdagingen met zich mee.de markt domineert, met 68 procent van de wereldwijde koboltraffinagecapaciteit, 72 procent van de lithiumraffinagecapaciteit en 83 procent van de lithium-ion productiecapaciteit.
Door deze valkuilen zoeken wetenschappers en bedrijven naar alternatieve energiebronnen voor batterijen.
Maar er is een goedkoop, overvloedig en gemakkelijk verkrijgbaar materiaal dat de race leidt om lithium te vervangen als het belangrijkste ingrediënt in batterijen.
Zout.
Zoutmijn bij Sambhar Salt Lake, Rajasthan, India.
Voer natrium in.
Jean-Marie Tarascon, hoogleraar fysica en chemie van vaste stoffen aan het Collège de France, gelooft al minstens 15 jaar in de superioriteit van natrium.
Als oprichter en directeur van het onderzoeksnetwerkRS2EHij leidde een team dat een natrium-ionbatterij ontwikkelde aan het Collège en aan de Universiteit van Picardie.Verne had een fictieve zoutbatterij in zijn boek.,Twintigduizend mijl onder de zee.
"De belangrijkste drijvende kracht in mijn geval was duurzaamheid", zegt Tarascon. "In 2010 was het duidelijk dat de wereld lithium-ionbatterijen zou gaan gebruiken en dat we deze bron zouden opbreken".
De beslissing was om een alternatief te vinden, daarom gingen we over op natrium.
Natrium-ionbatterijen hebben een vergelijkbaar chemisch gedrag als lithium-ionbatterijen, hoewel zonder de negatieve milieu-impact, zegt Shan Zhang,een onderzoeker aan de Chalmers University of Technology in GöteborgZweden.
Het productieproces is ook vergelijkbaar, wat betekent dat u de productielijn niet echt zo hard hoeft te testen, voegt ze eraan toe.U kunt bestaande productielijnen gebruiken en wat aanpassingen aanbrengen voor de zoutbatterij.??
Zhang zegt dat natriumbatterijen ook veiliger zijn dan hun lithiumbatterijen en beter presteren bij extreme temperaturen.
Lithium-ionbatterijen zijn verantwoordelijk geweest voor talloze branden, waaronder met name een in eenCalifornische batterijopslaginstallatieEerder dit jaar brandde er dagenlang en werd ongeveer 1200 lokale bewoners geëvacueerd.
In 2024 leidde Zhang eenstudieDe Commissie heeft in het kader van haar onderzoek naar de toekomstige klimaateffecten van verschillende soorten zoutbatterijen, met de nadruk op koolstofemissies, een onderzoek uitgevoerd naar de gevolgen van zoutbatterijen voor het klimaat.
Haar team ontdekte dat tegen 2050 het gebruik van hernieuwbare energie voor de productie van batterijen de impact op het klimaat met 43 tot 57 procent kan verminderen in vergelijking met het niveau van 2020.
De impact op het klimaat daalt naarmate we verder in de toekomst gaan, van de productieprocessen, de mijnbouw tot de upstreamprocessen, zegt ze. Het gebeurt langs de gehele productieketen.
Maar de in de kathode gebruikte chemicaliën zijn nog steeds een zorg, zegt ze, en moeten worden aangepakt met meer investeringen in onderzoek naar natrium-ionbatterijen.
Lithium-ionbatterijen, zoals deze op een MacBook, zijn veel lichter dan natriumbatterijen, waardoor ze moeilijk te vervangen zijn in elektronische apparaten.Unsplash
Een niche vinden
Wat stopt een grotere opname van natrium-ionbatterijen?lage prijs van lithium, waardoor het concurrerend blijft met natrium.
Na een recordhoogte van 83.000 USD per ton in november 2022, is deprijs van lithiumDe verkoop van elektrische voertuigen is sindsdien gedaald, met een laagtepunt van slechts USD 8.400 per ton vorige maand, omdat de verkoop van elektrische voertuigen (EV's) langzamer is dan verwacht.
Een ander obstakel is dat natrium minder dicht is dan lithium, wat betekent dat er meer ruimte en energie nodig is om dezelfde lading vast te houden.
Dit resulteert in een grotere, zwaarder batterij, die minder dan ideaal is in uw auto of telefoon, bijvoorbeeld.
In plaats van lithium volledig te vervangen, moet natrium zijn niche toepassingen vinden waar volume en gewicht geen probleem zijn, zegt Zhang.
Terwijl wetenschappers blijven werken aan het verbeteren van hun energiedichtheid, is een geschikte plaats voor natrium-ionbatterijen in stationaire energieopslagsystemen,waar energie kan worden opgeslagen en afgevoerd wanneer dat nodig is om het elektriciteitsnet in evenwicht te brengen.
In feite is Bloomberg New Energy Finance (BNEF) momenteelprojectereneen marktaandeel van 15 procent voor natrium-ion batterijen in energieopslag tegen 2035, tegen 1 procent vandaag.
In de Verenigde Staten produceert de in Silicon Valley gevestigde Natron Energy natrium-ionbatterijen voor installatie in datacenters en cloud computingbedrijven, evenals snelladers voor elektrische voertuigen.
Ondertussen is in het Verenigd Koninkrijk Faradion, een dochteronderneming van India's Reliance New Energy Ltd.,productie van natrium-ionbatterijenvoor transport, opslag en reserve-energie.
En in Frankrijk heeft TIAMAT, een bedrijf waarvan Tarascon als wetenschappelijk adviseur fungeert, de eerste natrium-ionbatterij uitgevonden die is ontworpen voor gebruik in een commercieel product: eendraadloze boormachine.
De Chinese fabrikant Yadea begint met het verkopen van met natrium aangedreven elektrische bromfietsen.Elektrische aandrijving
Rijden met zout
De grootste gebruiker van de natrium-ionbatterij is echterChinaHet land domineert al de markt voor lithium-ionbatterijen, wat een reden is waarom het gemakkelijk de overstap heeft gemaakt, zegt Zhang.
Chinese bedrijven hebben al meer dan 7,6 miljard dollar geïnvesteerd in natrium-iontechnologie, met 27 miljard dollar in de ontwikkeling van de nieuwe technologie.nieuwe productiefaciliteitenalleen al in 2024 aangekondigd.
Bedrijven als Yadea, HiNa en Contemporary Amperex Technology (CATL) bouwen nu een concurrentievoordeel op in de wereldwijde natrium-ion batterijmarkt.Het is een belangrijke stap in de schone technologie industrie van het land..
En in tegenstelling tot hun westerse tegenhangers, zetten ze al natrium aangedreven voertuigen op de weg.
Terwijl deze tweewielers slechts een bereik van ongeveer 70 kilometer hebben, heeft de fabrikant batterijverwisselingsstations gebouwd waar de eigenaars uitgeputte batterijen in minder dan een minuut kunnen vervangen.in plaats van uren te moeten wachten om ze op te laden..
CATL,'s werelds grootste batterijfabrikant voor elektrische voertuigen en energieopslag,Eerder dit jaar kondigde het bedrijf een plan aan om natrium-ionbatterijen voor zware vrachtwagens en auto's te massaproduceren onder een nieuw merk genaamdNaxtra.
Elektrische motorfietsen en bromfietsen zijn in China al overal aanwezig, met enkele55 miljoen verkochtin 2023 alleen.
Nu, de land's invallen in natrium batterij aangedreven voertuigen zou een enorm potentieel voor uitbreiding in het wereldwijde Zuiden kunnen creëren, met name in Azië en Afrika, zegt Kate Logan,directeur van de China Climate Hub en klimaatdiplomatie aan de U.S-gebaseerdInstituut voor beleid voor de Aziatische samenleving.
¢Omdat het gebruik van twee- en driewielers geconcentreerd is in het Zuiden, zullen deze markten nog belangrijker zijn voor Chinese bedrijvenIn plaats van door factoren als handelsspanningen en gebrek aan toegang tot de markten van het wereldwijde noorden te worden gedrevenZe legt uit.
Het omzetten van deze fietsen en trikes in groothandel in elektrische energie in de markten van het Global South zal een aanzienlijke impact hebben op zowel de uitstoot als het gebruik van fossiele brandstoffen, voegt ze eraan toe.
Tarascon ziet voor zijn deel ook in het Noorden een grote verandering in de grootte van de auto's in het komende decennium.
"We gaan kleinere auto's in de steden hebben, meer taxi's en meer voertuigen met een korte afstand, dus automatisch zal de natrium-ionbatterij een groot spel spelen", zegt hij.
Als ik naar de toekomst kijk, zal deze technologie zeker verbeterd worden, en ik denk dat het een groot deel van de markt zal winnen omdat er een enorme vraag is naar batterijenergie,en lithium-ion kan niet alles maken.??
De overstap naar schone energie gaat op batterijen, en die batterijen worden vaakniet zo schoon gemaakt..
De meeste van de huidige batterijen zijn lithium-ionbatterijen.datacentersen vaste elektriciteitsnetten voor zonnepanelen en windturbines, evenals in alledaagse artikelen zoals telefoons, laptops en elektrische scooters.
Lithium vereistenorme hoeveelheden waterVolgens het Instituut voor Energieonderzoek is het mogelijk om ongeveer 2 miljoen liter water per ton lithium te extraheren en te verfijnen.
Bijvoorbeeld inChiliDe industrie gebruikt een zoutwaterwinningsproces.die reeds schaars zoet water afleidt van de plaatselijke inheemse gemeenschappen en ernstige schade toebrengt aan de nabijgelegen kwetsbare ecosystemen van de wetlands.
Bovendien vereisen lithium-ionbatterijen zware metalen zoals kobalt, nikkel, mangaan en koper in hun katoden, die de ionen uit de anode trekken wanneer de batterij ontlaadt.
Het grootste deel van de wereldwijde kobaltreserves bevindt zich in deDemocratische Republiek CongoIn de lithiummijnen worden werknemers routinematig uitgebuit, worden waterbronnen vervuild en worden giftig stof en deeltjes in de lucht vrijgegeven.
Naast ethische overwegingen brengt de geopolitiek haar eigen uitdagingen met zich mee.de markt domineert, met 68 procent van de wereldwijde koboltraffinagecapaciteit, 72 procent van de lithiumraffinagecapaciteit en 83 procent van de lithium-ion productiecapaciteit.
Door deze valkuilen zoeken wetenschappers en bedrijven naar alternatieve energiebronnen voor batterijen.
Maar er is een goedkoop, overvloedig en gemakkelijk verkrijgbaar materiaal dat de race leidt om lithium te vervangen als het belangrijkste ingrediënt in batterijen.
Zout.
Zoutmijn bij Sambhar Salt Lake, Rajasthan, India.
Voer natrium in.
Jean-Marie Tarascon, hoogleraar fysica en chemie van vaste stoffen aan het Collège de France, gelooft al minstens 15 jaar in de superioriteit van natrium.
Als oprichter en directeur van het onderzoeksnetwerkRS2EHij leidde een team dat een natrium-ionbatterij ontwikkelde aan het Collège en aan de Universiteit van Picardie.Verne had een fictieve zoutbatterij in zijn boek.,Twintigduizend mijl onder de zee.
"De belangrijkste drijvende kracht in mijn geval was duurzaamheid", zegt Tarascon. "In 2010 was het duidelijk dat de wereld lithium-ionbatterijen zou gaan gebruiken en dat we deze bron zouden opbreken".
De beslissing was om een alternatief te vinden, daarom gingen we over op natrium.
Natrium-ionbatterijen hebben een vergelijkbaar chemisch gedrag als lithium-ionbatterijen, hoewel zonder de negatieve milieu-impact, zegt Shan Zhang,een onderzoeker aan de Chalmers University of Technology in GöteborgZweden.
Het productieproces is ook vergelijkbaar, wat betekent dat u de productielijn niet echt zo hard hoeft te testen, voegt ze eraan toe.U kunt bestaande productielijnen gebruiken en wat aanpassingen aanbrengen voor de zoutbatterij.??
Zhang zegt dat natriumbatterijen ook veiliger zijn dan hun lithiumbatterijen en beter presteren bij extreme temperaturen.
Lithium-ionbatterijen zijn verantwoordelijk geweest voor talloze branden, waaronder met name een in eenCalifornische batterijopslaginstallatieEerder dit jaar brandde er dagenlang en werd ongeveer 1200 lokale bewoners geëvacueerd.
In 2024 leidde Zhang eenstudieDe Commissie heeft in het kader van haar onderzoek naar de toekomstige klimaateffecten van verschillende soorten zoutbatterijen, met de nadruk op koolstofemissies, een onderzoek uitgevoerd naar de gevolgen van zoutbatterijen voor het klimaat.
Haar team ontdekte dat tegen 2050 het gebruik van hernieuwbare energie voor de productie van batterijen de impact op het klimaat met 43 tot 57 procent kan verminderen in vergelijking met het niveau van 2020.
De impact op het klimaat daalt naarmate we verder in de toekomst gaan, van de productieprocessen, de mijnbouw tot de upstreamprocessen, zegt ze. Het gebeurt langs de gehele productieketen.
Maar de in de kathode gebruikte chemicaliën zijn nog steeds een zorg, zegt ze, en moeten worden aangepakt met meer investeringen in onderzoek naar natrium-ionbatterijen.
Lithium-ionbatterijen, zoals deze op een MacBook, zijn veel lichter dan natriumbatterijen, waardoor ze moeilijk te vervangen zijn in elektronische apparaten.Unsplash
Een niche vinden
Wat stopt een grotere opname van natrium-ionbatterijen?lage prijs van lithium, waardoor het concurrerend blijft met natrium.
Na een recordhoogte van 83.000 USD per ton in november 2022, is deprijs van lithiumDe verkoop van elektrische voertuigen is sindsdien gedaald, met een laagtepunt van slechts USD 8.400 per ton vorige maand, omdat de verkoop van elektrische voertuigen (EV's) langzamer is dan verwacht.
Een ander obstakel is dat natrium minder dicht is dan lithium, wat betekent dat er meer ruimte en energie nodig is om dezelfde lading vast te houden.
Dit resulteert in een grotere, zwaarder batterij, die minder dan ideaal is in uw auto of telefoon, bijvoorbeeld.
In plaats van lithium volledig te vervangen, moet natrium zijn niche toepassingen vinden waar volume en gewicht geen probleem zijn, zegt Zhang.
Terwijl wetenschappers blijven werken aan het verbeteren van hun energiedichtheid, is een geschikte plaats voor natrium-ionbatterijen in stationaire energieopslagsystemen,waar energie kan worden opgeslagen en afgevoerd wanneer dat nodig is om het elektriciteitsnet in evenwicht te brengen.
In feite is Bloomberg New Energy Finance (BNEF) momenteelprojectereneen marktaandeel van 15 procent voor natrium-ion batterijen in energieopslag tegen 2035, tegen 1 procent vandaag.
In de Verenigde Staten produceert de in Silicon Valley gevestigde Natron Energy natrium-ionbatterijen voor installatie in datacenters en cloud computingbedrijven, evenals snelladers voor elektrische voertuigen.
Ondertussen is in het Verenigd Koninkrijk Faradion, een dochteronderneming van India's Reliance New Energy Ltd.,productie van natrium-ionbatterijenvoor transport, opslag en reserve-energie.
En in Frankrijk heeft TIAMAT, een bedrijf waarvan Tarascon als wetenschappelijk adviseur fungeert, de eerste natrium-ionbatterij uitgevonden die is ontworpen voor gebruik in een commercieel product: eendraadloze boormachine.
De Chinese fabrikant Yadea begint met het verkopen van met natrium aangedreven elektrische bromfietsen.Elektrische aandrijving
Rijden met zout
De grootste gebruiker van de natrium-ionbatterij is echterChinaHet land domineert al de markt voor lithium-ionbatterijen, wat een reden is waarom het gemakkelijk de overstap heeft gemaakt, zegt Zhang.
Chinese bedrijven hebben al meer dan 7,6 miljard dollar geïnvesteerd in natrium-iontechnologie, met 27 miljard dollar in de ontwikkeling van de nieuwe technologie.nieuwe productiefaciliteitenalleen al in 2024 aangekondigd.
Bedrijven als Yadea, HiNa en Contemporary Amperex Technology (CATL) bouwen nu een concurrentievoordeel op in de wereldwijde natrium-ion batterijmarkt.Het is een belangrijke stap in de schone technologie industrie van het land..
En in tegenstelling tot hun westerse tegenhangers, zetten ze al natrium aangedreven voertuigen op de weg.
Terwijl deze tweewielers slechts een bereik van ongeveer 70 kilometer hebben, heeft de fabrikant batterijverwisselingsstations gebouwd waar de eigenaars uitgeputte batterijen in minder dan een minuut kunnen vervangen.in plaats van uren te moeten wachten om ze op te laden..
CATL,'s werelds grootste batterijfabrikant voor elektrische voertuigen en energieopslag,Eerder dit jaar kondigde het bedrijf een plan aan om natrium-ionbatterijen voor zware vrachtwagens en auto's te massaproduceren onder een nieuw merk genaamdNaxtra.
Elektrische motorfietsen en bromfietsen zijn in China al overal aanwezig, met enkele55 miljoen verkochtin 2023 alleen.
Nu, de land's invallen in natrium batterij aangedreven voertuigen zou een enorm potentieel voor uitbreiding in het wereldwijde Zuiden kunnen creëren, met name in Azië en Afrika, zegt Kate Logan,directeur van de China Climate Hub en klimaatdiplomatie aan de U.S-gebaseerdInstituut voor beleid voor de Aziatische samenleving.
¢Omdat het gebruik van twee- en driewielers geconcentreerd is in het Zuiden, zullen deze markten nog belangrijker zijn voor Chinese bedrijvenIn plaats van door factoren als handelsspanningen en gebrek aan toegang tot de markten van het wereldwijde noorden te worden gedrevenZe legt uit.
Het omzetten van deze fietsen en trikes in groothandel in elektrische energie in de markten van het Global South zal een aanzienlijke impact hebben op zowel de uitstoot als het gebruik van fossiele brandstoffen, voegt ze eraan toe.
Tarascon ziet voor zijn deel ook in het Noorden een grote verandering in de grootte van de auto's in het komende decennium.
"We gaan kleinere auto's in de steden hebben, meer taxi's en meer voertuigen met een korte afstand, dus automatisch zal de natrium-ionbatterij een groot spel spelen", zegt hij.
Als ik naar de toekomst kijk, zal deze technologie zeker verbeterd worden, en ik denk dat het een groot deel van de markt zal winnen omdat er een enorme vraag is naar batterijenergie,en lithium-ion kan niet alles maken.??
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
