Circulaire batterij noodzaak voor groei elektrisch vervoer

In de toekomst zullen er steeds meer elektrische auto’s en dus ook batterijen nodig zijn. Dit betekent ook dat er meer batterijen moeten worden gerecycled of hergebruikt.  Voor Nederlandse bedrijven is er groeipotentie op de mondiale batterijmarkt, waarbij duurzaamheid en circulariteit voorop staan.

Batterijenwet
Wie vanaf 2035 een nieuwe auto wil kopen, kan alleen nog maar elektrisch rijden. Auto’s met verbrandingsmotoren mogen over ruim 10 jaar niet meer gemaakt worden, als het aan de Europese Commissie ligt. Europa zet daarom volop in op het stimuleren van de productie van batterijen, maar vooral ook op het duurzamer maken en recyclen van batterijen. Het doel is om 15 procent van het grondstoffenverbruik in de EU afkomstig te laten zijn van hergebruik en recycling. De vorig jaar aangenomen ‘batterijenwet’ stelt scherpe eisen aan de productie van batterijen, zodat ze langer meegaan, duurzamer zijn, en beter geschikt zijn voor hergebruik. Vanaf 1 januari 2030 moeten ze volgens de Europese Batterijenverordening een minimumpercentage hergebruikte materialen uit afgedankte batterijen bevatten.

Duurzame batterijen ontwikkelen
De combinatie van aangescherpte regelgeving, schaarste en toenemende vraag, zullen een enorme druk leggen op de vraag naar – teruggewonnen – batterijmaterialen, verwacht Moniek Tromp, boegbeeld van het samenwerkingsverband Battery Competence Cluster NL (BCC-NL). Industrie, kennisinstellingen en branchevereniging ontwikkelen binnen dit programma gezamenlijk nieuwe, duurzame batterijen. ‘De huidige generatie batterijen valt niet eenvoudig te recyclen’, vertelt Tromp, die hoogleraar Materiaalchemie is aan de Rijksuniversiteit Groningen. ‘Je moet ze voorzichtig helemaal uit elkaar halen, bij het ontwerp was dat geen prioriteit.’

Kansen benutten
Nederlandse bedrijven kunnen kansen benutten om materialen in batterijen beter te recyclen’, verwacht Tromp. ‘We hebben in Nederland een lange historie van materialenkennis, zowel wetenschappelijk als binnen bedrijven. We kunnen echt het verschil gaan maken, ook omdat er wereldwijd nog niet heel veel gerecycled wordt. Maar met de nieuwe wetgeving vanuit de EU op komst, moeten we nu wel.  Ook verkleinen we dan onze afhankelijkheid van politiek instabiele landen. Veel grondstoffen komen bovendien uit andere continenten, waar kinderarbeid of slechte arbeidsomstandigheden voorkomen. Als we nieuwe batterijen ontwikkelen, moeten we dat met materialen doen die we hier zelf dichtbij en in grote hoeveelheden voorhanden hebben. We zetten in op nieuwe duurzame materialen, dus is anders dan de huidige lithium-ion batterijen die nu meestal gebruikt worden. En als we nieuwe batterijen met nieuwe materialen gaan ontwikkelen, moeten we ook meteen nadenken over een design waarbij de onderdelen makkelijk te recyclen zijn.’

Sterke positie veroveren
Vanuit het Nationaal Groeifonds ontving BCC-NL tot dusver 159 miljoen euro om een sterke positie voor de Nederlandse maakindustrie te veroveren in de mondiale batterijketen, waarbij duurzaamheid en circulariteit centraal staan. ‘Voordat we het project hebben samengesteld, hebben we geanalyseerd waar we in Nederland sterk in zijn’, vertelt Tromp. Gaan we de competitie aan met andere landen, of gaan we onze eigen niche vinden? Binnen het project werken partners aan een duurzame versie van lithium-ion, daarnaast richten we ons op natrium-ion als basis voor de duurzame autobatterij van de toekomst. In andere landen gebeurt dat ook al, maar toch ziet Tromp belangrijke voordelen in een batterij die natriumionen gebruikt als ladingdragers. ‘Er zijn processen om natrium redelijk simpel, goedkoop en energiezuinig te oogsten. Daarnaast gaat het een heel vergelijkbaar soort batterij opleveren die we in de huidige lithium-ionfabriek kunnen produceren, met hetzelfde proces. Een nadeel is dat natrium-ion nog een wat lagere capaciteit heeft dan lithium-ion. Daar hebben we nog werk te doen.’

Tweede leven
Terwijl recycling van de materialen in batterijen in Nederland nog niet van de grond komt, worden auto-batterijen al wel tweedehands hergebruikt. Hierbij krijgen de batterijen een tweede leven, zonder ze eerst uit elkaar te hoeven halen. Wanneer de batterij van een elektrisch voertuig als leeg wordt beschouwd, kan er nog 60 tot 80 procent van de capaciteit over zijn. Deze batterijen kun je verzamelen en samenvoegen tot batterij-energieopslagsystemen bij zonnepanelen of een windmolen. Zo biedt EcarAccu in Zwaag opslagsystemen in kleine containers en een 45 kVa mobiele batterij in een aanhangwagen, die bijvoorbeeld wordt ingezet voor evenementen, bouw en infra. ‘We gebruiken vooral batterijen uit auto’s die heel weinig kilometers hebben of praktisch nieuw zijn’, vertelt manager Nick Lommers. ‘Het gaat bijvoorbeeld om auto’s uit crash tests of zogenoemde recalls: auto’s die vanwege een constructiefout in de fabriek uit de markt worden gehaald. De batterijen van die wagens kunnen nog zeker tien jaar worden gebruikt.’

Niet rendabel
Het is door regelgeving niet mogelijk om deze batterijen opnieuw in een auto te zetten, maar ze mogen nog wel voor batterijopslag worden gebruikt. EcarAccu zoekt er een nieuwe eigenaar voor of gebruikt ze om haar eigen batterijsystemen te bouwen.  Het bedrijf gebruikt hiervoor alleen batterijen die zo goed als nieuw zijn en ziet vooralsnog minimale winstkansen in de categorie afgeschreven batterijen die altijd nog een zogenoemde ‘state of health’ van 50 tot 60 procent hebben. ‘Het is economisch minder rendabel om daar een systeem van te bouwen. Zo’n systeem zou al na drie jaar afgeschreven moeten worden, terwijl het eigenlijk tien jaar mee moet gaan. De bouw van een nieuw systeem is vrij kostbaar ten opzichte van een batterij met een lage economische restwaarde. Het gebeurt wel, maak vaak vanuit gesubsidieerde projecten of bestaande systemen die al vanaf het begin een lagere state of health hebben.’  

Voorsprong
Niettemin ziet Lommers in Nederland steeds meer concurrentie ontstaan op het gebied van batterijopslag. Nederland loopt voorop om klimaatdoelstellingen te behalen en als ondernemers springen we daar allemaal op in. Dat versnelt de innovatie en de overheid geeft daar ook subsidie voor. Op dit moment stagneert de vraag enigszins. Vanaf 2025 komen er emissieloze zones waar ook bouwbedrijven aan moeten voldoen. Al het bouwmaterieel moet straks elektrisch worden aangedreven en voldoende opgeladen worden. De vraag naar systemen zal dan alleen maar groeien en richting 2030 nog verder toenemen. Andere Europese landen gaan volgen, waardoor vraag naar Nederlandse producten zal ontstaan. Want waarom zouden die landen zelf het wiel uitvinden als wij de oplossingen al hebben? Buitenlandse bedrijven zullen ook wel systemen gaan bouwen, maar wij hebben dan nog steeds een voorsprong.’   

(Tekst: Rob Hendriks)