Het opwekken van de energie is momenteel niet de grootste uitdaging. Wat dat wel is: het vasthouden van die energie voor momenten waarop de zon zich schuilhoudt en de wind niet of nauwelijks blaast. Op die uitdaging speelt Aquabattery in. Een Nederlands klimaat-techbedrijf dat zich richt op duurzame, langdurige energieopslag.
Een aantal opslagtanks, een flinke hoeveelheid zout water en een set membranen om een chemische reactie op gang te brengen. Veel meer hebben de techneuten van Aquabattery niet nodig om hernieuwbare energie op te slaan en voor meerdere uren achtereenvolgend te kunnen ontladen. De tijd van vallen en opstaan is voorbij; het bedrijf van oprichter Jiajun Cen is bijna klaar om de markt te bestormen.
Behalve tulpen en klompen heeft Nederland nóg een symbool waarom het bekend staat: de klassieke windmolen, met de wieken wuft snijdend door de wind. De moderne variant daarvan wordt niet ingezet voor het malen van graan tot meel, maar voor het opwekken van elektriciteit. Het aantal windmolenparken in ons land blijft – vooral op zee - toenemen en dat geldt ook voor zonneparken. Hoe bewaren we al die energie tot het moment dat we het nodig hebben? Aquabattery vond een manier waarbij schadelijke batterijen achterwege worden gelaten. Wat zout en water, meer is er niet voor nodig.
Energie opslaan met water en keukenzout
De 35-jarige CEO Jiajun (‘iedereen noemt me JJ, dat is wat makkelijker uit te spreken’) Cen stond tien jaar geleden aan de wieg van Aquabattery. Daarvoor studeerde hij chemical engineering aan de TU Delft en promoveerde hij aan Imperial College in Londen. ‘Samen met een compagnon ben ik in 2014 onderzoek gaan doen naar elektrotechnische processen en met name processen gericht op energieopslag’, vertelt Cen. ‘We ontdekten dat zout water, schoon water met daarin keukenzout opgelost om de kwaliteit te kunnen controleren, erg geschikt is voor de opslag van energie.’
Een vereenvoudigde weergave van hoe dat werkt: Aquabattery slaat energie op met een simpele, duurzame zoutwaterbatterij. Zout water wordt bij het opladen met elektriciteit omgezet in een zure en een basische oplossing. Deze worden in aparte tanks opgeslagen. Bij het ontladen worden de zuur en base weer gemengd om weer zout water te vormen en elektriciteit op te wekken. Het systeem is veilig, omdat het alleen zout en water gebruikt, en er treden geen schadelijke chemische reacties op. Bovendien verliest de batterij geen energie zoals traditionele batterijen dat doen. In feite is er weinig meer nodig dan een waterbak, zout en membranen om energie van zonne- en windparken efficiënt op te slaan.
Niet de hele oplossing, maar een deel daarvan
Cen kent zijn plek. ‘Ik heb niet de illusie dat wij de oplossing kunnen bieden voor het gehele energieopslagvraagstuk. Ik geloof dat er meerdere opslagmiddelen zijn die elkaar aanvullen en versterken. Voor de korte opslag van energie is de lithiumbatterij erg geschikt. Onze sweet spot is de opslag voor een duur tussen de acht en zestien uur om bijvoorbeeld nachtperiodes zonder zon te overbruggen.
Moet je het maximaal vermogen van de batterij langer kunnen ontladen, dan zijn andere langdurige energieopslagsystemen geschikter. Ik beschouw zulke andere partijen niet als concurrent, maar als bondgenoot. We hebben elkaar keihard nodig in deze energietransitie.’
Cen en zijn mensen hadden tien jaar nodig om te komen tot een product dat klaar is voor commerciële inzet. Hij haalt een door NASA ontwikkelde term van stal: Technology Readiness Level. ‘We begonnen onderaan: bij level 1. Dan heb je alleen nog maar een concept op papier staan. We beklimmen de fictieve ladder nu en zitten op level 6, waarbij een werkend prototype succesvol is getest. Ons einddoel is het hoogste level, 9.’
Uitdagingen
Deze systematiek toont het al aan. Een goed idee hebben is één ding; dat omzetten in een te lanceren product is van een andere orde. Om die giant leap – om in NASA-termen te blijven - te overbruggen, testten Cen en consorten veel en intensief. ‘De eerste testopstelling was op de vertrouwde TU Delft. Die diende vooral om te kijken of wat we hadden bedacht overeenkwam met de werkelijkheid. Dat was het geval. Wat we vooral leerden, was dat het een uitdaging was om de juiste tools – watertanks, stacks, ofwel stapels membranen, en andere toebehoren – op het juiste moment op de juiste plek te krijgen.’
In 2019 pakte Aquabattery het grootschaliger aan, op het Italiaanse eiland Pantalleria. ‘Het was een pilot in het kader van Horizon 2020, een Europees subsidieprogramma. Van tevoren hadden we bedacht dat onze oplossing overal ter wereld toepasbaar moest zijn. En dus ook dat alle componenten overal beschikbaar zouden zijn. We wilden die proef uitvoeren op een afgelegen eiland. Lang verhaal kort: veel ging goed, maar we hebben onze lessen ook geleerd. Bij een goede flowbatterij op de markt brengen, komt veel kijken. Het hele plaatje moet kloppen en ook de logistieke puzzel moet perfect passen. Goede lokale partners vinden is heel belangrijk.’
Eenvoudig opschalen
De afgelopen jaren is Aquabattery flink gestegen op de eerstgenoemde ladder. In opdracht van Waterschap Rivierenland in Gorinchem draait nu een commerciële unit met klein vermogen. ‘Maar 1 kW aan vermogen en 8 uur ontlaadcapaciteit, vertelt Cen, ‘puur om te bewijzen dat-ie in het veld werkt. We kunnen opstellingen met véél meer vermogen én capaciteit leveren. Onze technologie is eenvoudig opschaalbaar. Voor het verhogen van het vermogen zijn meer stacks benodigd; het vergroten van het aantal uren aan opslagcapaciteit is een kwestie van grotere waterbakken plaatsen en water en zout toevoegen.’ Aquabattery wil niets liever dan opschalen. ‘We willen voorkomen dat zonneparken uit moeten en windmolens stilgezet moeten worden omdat we de energie niet kwijt kunnen’, stelt Cen. ‘Die hernieuwbare energie hebben we keihard nodig in de transitie.’
Dankzij een recente investering van zes miljoen euro – afkomstig uit een investeringsronde die werd geleid door EIT InnoEnergy, met steun van InnovationQuarter, Invest-NL, Init Power en een groep particuliere investeerders – kán Aquabattery serieus gaan opschalen.
Cen kan niet wachten om verder te bouwen. ‘Ons bedrijf, ons product en de markt zijn er allemaal klaar voor. We zijn van plan om, na Europa, uit te breiden in onder meer Noord-Amerika, China en Afrika. We hebben een best wel lange aanloop van tien jaar gekend, maar zijn nu klaar om snel meters te maken. Het wordt tijd om te oogsten. Het vertrouwen van een grote partij als InnoEnergy helpt en geeft vertrouwen dat we een gewilde, volwassen technologie hebben bedacht.’
We willen voorkomen dat zonneparken uit moeten en windmolens stilgezet moeten worden omdat we de energie niet kwijt kunnen. Die hernieuwbare energie hebben we keihard nodig in de transitie.’
JiaJun CenDe wereld beter achterlaten
‘Veel potentiële klanten, zoals energiebedrijven en zonneparkbeheerders, vragen me al wanneer ons product gereed is. Ik antwoord ze netjes dat we bijna zover zijn, maar nog wat meer tijd nodig hebben. We komen er echt aan.’ Aquabattery wil met het nieuwe kapitaal nieuwe mensen aannemen (‘Schrijf gerust op dat we vacatures hebben’), de productie opstarten en de technologie perfectioneren, om in 2026 écht de markt op te gaan.
Gevraagd wat hem hierin drijft antwoordt Cen: ‘Ik wil de wereld beter achterlaten voor mijn kinderen. Door bij te dragen aan de transitie, maar ook door te werken met hulpstoffen die het milieu niet schaden. Ik hoop op een mooie dag langs een Aquabattery-productiefaciliteit te rijden met mijn kinderen. En ze dan uit te leggen dat dat mijn bijdrage is aan een betere wereld.’
