€30 mln voor broom-flowbatterij van de Arnhemse startup Elestor
Elestor uit Arnhem heeft €30 mln groeigeld opgehaald bij onder meer het Noorse olieconcern Equinor, tankopslagspecialist Vopak en Invest-NL. Elestor zal de som gebruiken om de commercialisatie van haar flowbatterij op basis van waterstofbromide (zie interview hieronder) te versnellen. De startup mikt met deze innovatie op langdurige en grootschalige energieopslag. Hieronder een eerdere update en een interview met Wiebrand Kout, oprichter en CTO van Elestor.
De Arnhemse startup Elestor installeert in de gemeente Noordoostpolder een flowbatterij op basis van waterstofbromide. De installatie is eind 2018 operationeel. Hoeveel energie de testflowbatterij in Emmeloord kan vasthouden, vermeldt het persbericht niet. Wiebrand Kout, oprichter van Elestor, noemde in het interview hieronder een typische opslagcapaciteit van 150 à 250 kilowattuur voor systemen van 50 kilowatt. Hieronder het interview van 20 oktober 2016.
Vers uit het lab: Energieopslag voor 5 cent per kilowattuur
Het Arnhemse bedrijf Elestor ontwikkelt een flowbatterij die de grootschalige opslag van duurzame elektriciteit echt betaalbaar maakt. Samen met Witteveen+Bos maakt Elestor de eerste stap van laboratorium naar praktijk.
Met de versnellende groei in duurzame elektriciteit gaat de energietransitie nu een nieuwe fase in. Energieopslag is daarin essentieel. Wiebrand Kout, oprichter van Elestor, kan niet wachten om in deze nieuwe vraag te voorzien.
“Twintig jaar geleden waren windturbines ‘gewoon duur’ en waren zonnepanelen verschrikkelijk duur”, zegt Kout tijdens een seminar van ingenieursvereniging Kivi. Nu zijn beide technologieën betaalbaar en in een groeiend aantal regio’s zelfs de goedkoopste bron van elektriciteit. “De opwek van hernieuwbare elektriciteit is het probleem niet meer. De prijs daalt verder en het marktaandeel groeit maar door”, zegt Kout. “De uitdaging is nu om de wind- en zonnestroom ook op afroep beschikbaar te krijgen.” Zonder dat dure opslag de goedkope kilowatturen alsnog onbetaalbaar maakt.
Begin oktober 2016 heeft Elestor de Jan Terlouw Ambitieprijs gewonnen. Eind oktober pitcht Kout in de finale van de Accenture Innovation Awards. Tussendoor neemt Elestor samen met Witteveen+Bos, ECN en de HAN zijn eerste prototype in gebruik.
Last man standing in opslagrevolutie
Thuisbatterijen en grotere opslagsystemen op basis van lithiumion-accu’s, zoals die van Tesla en Sonnen, zijn volgens Kout niet de heilige graal voor de energietransitie. “Stroom opslaan in een Tesla Powerwall kost € 0,40 voor elke kilowattuur die je er in stopt en weer ontlaadt.” Die prijs zal zeker nog zakken, maar niet tot een niveau dat windenergie plus opslag concurrerend maakt met kolencentrales of gasturbines.
De technologie van Elestor kan de strijd met fossiele elektriciteitscentrales wel aan, claimt Kout. “We stellen alles in het werk om de totale kosten van opslag te minimaliseren, tot uiteindelijk € 0,05 per kilowattuur”, zegt Kout. Dat moet ook wel. Elestor concurreert in deze markt niet alleen met kolencentrales en de thuisaccu van Tesla maar ook met ‘zeker 30 Powerwall-clones’ en tientallen andere veelbelovende opslagroutes. “Als China eenmaal ziet dat er met een bepaalde accu echt geld te verdienen is, wordt het net zo’n bloedbad als met de zonnepanelen. Wij willen als last man standing uit die strijd komen.”
Kruising tussen een Tesla Model S en een Toyota Mirai
De techniek waarmee Elestor zich in de strijd mengt, houdt het midden tussen de accu’s in elektrische auto’s en een brandstofcel op waterstof die bijvoorbeeld de Toyota Mirai aandrijft.
“In een gewone accu is de opslagcapaciteit beperkt door het volume van de elektrochemische cel”, zegt Kout. In de flowbatterij van Elestor dient die cel alleen om de chemische energie om te zetten in elektriciteit, of andersom. De daadwerkelijke opslag gebeurt buiten de cel, in externe tanks. “Voordeel daarvan is dat je voor elke toepassing vermogen en opslagcapaciteit onafhankelijk kunt optimaliseren.” Kout maakt de vergelijking met een auto: “Als je hard wil rijden kies je een grote motor. Wil je lange afstanden maken dan heb je een grote benzinetank nodig.” In conventionele accu’s zijn beide aspecten direct gekoppeld. “Of je zit met onnodig hoog vermogen of je betaalt voor overbodige opslagcapaciteit.”
Er zijn verschillende routes om een flowbatterij te maken. De bekendste zijn gebaseerd op het metaal vanadium of op wateroplosbare zouten. Elestor kiest voor de reactie tussen waterstof en broom, wat de overeenkomst met een waterstofbrandstofcel nog sterker maakt. Dat is geen toeval. Voor Kout in 2014 Elestor oprichtte, was hij namens de Nederlandse bedrijven Nedstack en Hyet 15 jaar betrokken bij de ontwikkeling van brandstofcellen en waterstofsystemen. “In plaats van met zuurstof uit de lucht reageert het waterstof in ons gesloten systeem met broom”, zegt Kout. “Het rendement is daarmee veel hoger en de reactie is volledig omkeerbaar.” Bij het splitsen van water tot waterstof en zuurstof in een elektrolyser en de reactie terug naar water in een brandstofcel blijft slechts 30 tot 45 procent van de oorspronkelijke energie behouden. Voor de waterstofbromide-flowcel van Elestor ligt het round trip-rendement op 80 procent. “En binnen een seconde switchen we binnen hetzelfde systeem van laden naar ontladen.”
Schaalbaar opslagsysteem, beheersbare veiligheid
Een belangrijke reden om voor waterstof en broom te kiezen, is de grote beschikbaarheid van beide elementen. Kout: “Als vraag naar lithiumion-accu’s stijgt zoals verwacht, loopt de grondstofprijs onvermijdelijk op. Dan gaat ook de prijs van de complete systemen uiteindelijk weer omhoog.”
De beschikbaarheid van water voor waterstof is sowieso geen probleem en broom is volgens Kout goed te winnen uit zeewater. “Broom raakt niet op. Als de vraag naar onze oplossing stijgt wordt het systeem altijd goedkoper.” Met een grote grijns meldt Kout dat een bedrijf uit India al informeerde of het 450 megawattuur aan opslag kon bestellen. Zover is Elestor echter nog niet. Het bedrijf maakt deze maand pas zijn eerste stap buiten het laboratorium.
Samen met ingenieursbureau Witteveen+Bos, De Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN), Energieonderzoekscentrum Nederland (ECN) en bromideproducent ICL-IP test Elestor het opslagsysteem voor het eerst in een praktijksituatie. Op de parkeerplaats van Witteveen installeert Elestor een systeem met een bescheiden vermogen van 1 kilowatt, gekoppeld aan zes zonnepanelen. Focus van de pilot is het aantonen van de veiligheid van het systeem. Daarover heersen bij de autoriteiten namelijk nog de nodige angsten.
“Waterstofgas is zeer explosief en broom is knap giftig”, zegt Kout. Toch is er met beide stoffen individueel al veel ervaring. “In een waterstofauto is het gas bij een extreme druk van 700 bar opgeslagen. Die auto’s mogen gewoon de weg op. En in Australië worden al thuisaccusystemen op basis van broom en zink gebruikt.” Elestor mikt bovendien niet op de consumentenmarkt of op mobiele toepassingen. “Met alle veiligheidssystemen en andere randapparatuur loont het niet om slechts een paar kilowattuur op te slaan.” Kout richt zich op kantoren en productielocaties met een groter energieverbruik. Eind 2017 verwacht hij de eerste systemen met een vermogen van 50 kilowatt te leveren. De opslagcapaciteit is afhankelijk van de waterstof en broomtanks maar loopt typisch op tot 150 à 250 kilowattuur per systeem.
Imagecredit: Elestor, via Twitter
Oprichter WattisDuurzaam en duurzaamheidsadviseur bij We-Boost Transitions.
Ontdek meer van WattisDuurzaam.nl
Abonneer je om de nieuwste berichten naar je e-mail te laten verzenden.
1 reactie
[…] een kek omhulsel voor de accutechniek van Nanoflowcell. Het Zwitserse bedrijf maakt gebruik van een flowbatterij die een geladen oplossing rondpompt. Flowbatterijen hebben ten opzichte lithium-ionaccu’s […]