Hoogleraar Moniek Tromp wil batterijtechnologie hoger op de agenda brengen: 'We hebben een achterstand opgelopen op het buitenland'

Waterstof. Wie door mediaberichten, beleidsstukken en opinieartikelen van de laatste jaren struint, kan niet anders dan concluderen dat daar de redding vandaan komt. Vaarwel aardgas, welkom waterstofgas. Zoiets.

Een prachtig streven, en een prima kans voor de noordelijke regio (immers bevorderd tot Hydrogen Valley in Europa). Maar: we redden het er niet mee. We hebben die goeie ouwe accu keihard nodig. Maar dan wel een verbeterde versie. Dat is precies waaraan Moniek Tromp en haar onderzoeksgroep werken in Groningen.

,,Ze moeten langer meegaan en uit duurzamere materialen bestaan. Dat is waar we mee bezig zijn’’, vertelt de hoogleraar Materiaalchemie. ,,Batterijen worden elke dag belangrijker. We hebben ze overal nodig waar energie tijdelijk opgeslagen moet worden. En dat is op steeds meer plekken het geval. Kijk maar naar de problemen die het opwekken van zonne-energie opleveren voor ons stroomnet.’’

Uitdagingen zijn er nog te overwinnen. Dode batterijen moeten in het klein chemisch afval. Grondstoffen als cadmium en lithium zijn vandaag de basis van de meeste batterijen (of accu’s, die termen worden door elkaar gebruikt). Dat is niet wat we willen. Bij het mijnen van die fossiele grondstoffen is het met de mensenrechten dikwijls niet florissant gesteld. En dan is er het probleem van hergebruik van de grondstoffen. Recycling is nog altijd heel moeilijk realiseerbaar.

,,De toekomst? Dat zijn batterijen die bestaan uit grondstoffen die makkelijk te winnen en in grote hoeveelheden aanwezig zijn. Wij zijn nu bezig met een batterij op basis van ijzer en lucht. Als dat gaat lukken, dan hebben we een doorbraak van jewelste. Voor mobiliteit zou zo’n batterij vanwege het gewicht niet erg geschikt zijn. Maar voor de opslag van energie thuis is het ideaal.’’

Om zo’n baanbrekende innovatie te kunnen doen, moet eerst minuscuul onderzocht worden hoe batterijen eigenlijk werken. ,,Wij gebruiken daarvoor röntgen. Tijdens verschillende experimenten zien we zo wat er op detailniveau gebeurt binnenin de batterij. Met die kennis kunnen we vervolgens aan de slag om de kwaliteit van de batterijen te verbeteren. Dat kan een ander metaal zijn, maar ook een andere structuur.’’

In een batterij bewegen ionen van de ene naar de andere kant. Dat gaat niet optimaal, sommige ionen gaan onderweg verloren, en daarmee neemt de capaciteit van een batterij langzaam maar zeker af. ,,Dat noemen we degeneratie en heeft te maken met die structuur. Je wilt de ionen als het ware een gladde, soepele weg bieden. Het is een van onze belangrijkste doelen om die degeneratie tegen te gaan. Hoe langer een batterij meegaat, des te duurzamer zij is. ’’

Om datzelfde doel kijken de onderzoekers ook continu naar de beste materialen om batterijen recyclebaar te maken. In een wereld waarin de batterij belangrijker wordt, en tegelijkertijd de aarde uitgeput raakt, is dat eigenlijk de enige begaanbare weg. ,,Daarom is een batterij op basis van ijzer en lucht ook zo’n aantrekkelijk idee.’’

Dat dit belangrijke onderzoek in Groningen zo’n vlucht neemt, heeft zonder meer te maken met de komst van Moniek Tromp, al is ze zelf bescheiden. Haar wetenschappelijke loopbaan leidde haar van Utrecht via Southampton, München en Amsterdam naar Groningen. Onderweg groeide haar autoriteit op batterijgebied, tot uitdrukking gebracht in een trits aan belangrijke wetenschappelijke adviesposities in Europa.

Ondanks de degeneratie van het gebouw op de Zernike Campus waarin ze huist (de oplevering van het nieuwe Feringa Building laat nog even op zich wachten), is Groningen een goede plek, vindt ze. ,,Materiaalkunde is op een internationaal topniveau hier. De rijksuniversiteit positioneert zich ook op het terrein van energie. En dan heb je nog Chemport Europe waar veel gebeurt op het gebied van ondernemerschap, en zijn er pareltjes aan de slag of op komst. Heel wat start-ups en spin-offs houden zich ermee bezig.’’

Dat weet ze, omdat ze actief wordt betrokken bij de komst van grote en kleinere partijen die zich met batterijtechnologie bezighouden. Dat is logisch. ,,Wij munten uit in het begrijpen van batterijen. Dat is kennis waar het bedrijfsleven wat mee kan. Ik vind dat wij een taak hebben, meer dan alleen onderzoek doen om het onderzoek doen. Als we kunnen helpen om batterijen op de markt beter, duurzamer te maken, dan moeten we dat doen.’’

Voor ondernemingen, waaronder grote multinationals, is dat een belangrijk argument om naar Noord-Nederland te komen. Moniek Tromp en de haren onderzoeken graag de nieuwe technologie van die bedrijven. ,,Voor ons interessante onderzoeksonderwerpen, voor de bedrijven nuttige kennis.’’

De onderzoekers van Tromp houden zich niet alleen bezig met revolutionaire, nieuwe technologie. Ze zijn ook druk met het verbeteren van de aloude lithiumbatterij. Dat doen ze onder meer onder de vlag van Battery NL, een samenwerkingsverband tussen bedrijfsleven, onderzoek en onderwijs. Doel: het efficiënter maken van bekende techniek.

Samen op naar een betere toekomst. De hoogleraar beschouwt het als een persoonlijke missie om daaraan bij te dragen. Onlangs werd ze uitgeroepen tot batterijboegbeeld van Nederland. Met in haar hand de onlangs gepresenteerde Actieagenda Batterijsystemen.

,,In die rol werk ik aan een inhaalslag om batterijtechnologie in Nederland weer hoger op de agenda te krijgen. We hebben een achterstand opgelopen op het buitenland. Ik ben in wezen het gezicht van bedrijven, overheid en kennisinstituten die het belang van die technologie vertegenwoordigen. We moeten zo snel mogelijk weer aan tafel in Europese gremia waar we de afgelopen jaren afwezig waren.’’

De batterij is terug, náást de waterstoftoepassingen waarop Nederland zo stevig inzet. ,,We hebben het allemaal nodig. Waterstof, verbeterde batterijtechnologie en totaal nieuwe technologie. Het is heel goed dat wij ons dat als Noord-Nederland realiseren en nieuwe bedrijvigheid weten aan te trekken.’’