Battolyser Systems zorgt voor een revolutie in hernieuwbare energie

Echter, meer dan 100 jaar na de uitvinding ontdekte een Nederlandse professor nieuwe mogelijkheden voor de NiFe-batterij. Fokko Mulder, een professor aan de Technische Universiteit Delft in Nederland, zag de waterstofproductie van de batterij als een voordeel voor de ontwikkeling van hernieuwbare energie. Met Edisons batterij als inspiratie, vonden Mulder en zijn onderzoeksgroep 's werelds eerste geïntegreerde batterij en elektrolyser uit: de Battolyser®, die een uniek, dubbel doel heeft voor zowel elektriciteitsopslag als waterstofproductie. Het werkt zowel als een batterij als een elektrolyser, slaat efficiënt elektriciteit op en splitst water in waterstof en zuurstof wanneer het wordt opgeladen. 

Dankzij de flexibiliteit van de technologie worden nieuwe manieren ingezet om de gemiddelde waterstofkosten (LCOH) aanzienlijk te verlagen. In wezen faciliteert het de waterstofproductie wanneer hernieuwbare energie beschikbaar en goedkoop is, schakelt het automatisch uit wanneer dat niet het geval is en schakelt het weer in wanneer de situatie weer veranderd. Dankzij deze intuïtieve mogelijkheid kan de Battolyser® 100% groene waterstof produceren. Bovendien zorgt de geïntegreerde batterijfunctionaliteit ervoor dat er inkomsten uit de handel in elektriciteit kunnen komen en verlaagt het de investeringen in off-grid hernieuwbare projecten, wat resulteert in de laagste LCOH. 

Met toegang tot simulatie oplossingen via het Ansys Startup Program kan Battolyser Systems virtueel iteratieve ontwerpwijzigingen doorvoeren, waardoor kostbare fysieke prototypes en testen overbodig worden. Door Ansys-simulatie te integreren in vloeistof- en structuurtoepassingen, verlaagt de eco-bewuste startup kosten, optimaliseert het ontwerp en zorgt het voor productbetrouwbaarheid, terwijl het zijn missie voortzet om duurzame, groene waterstofoplossingen te bevorderen. Edison zei tenslotte ooit: "Wanneer je alle mogelijkheden hebt uitgeput, onthoud dan dit: dat heb je niet." 

Simuleren van duurzame energieoplossingen 

De Battolyser® bereikt efficiëntieniveaus die consistent zijn met huidige elektrolysetechnologieën, met een efficiëntie tot 80%, zelfs bij minimale capaciteit. Hoe werkt het? Wanneer hernieuwbare elektriciteit beschikbaar is en de prijzen laag zijn, laadt het op als een normale batterij. Zodra deze volledig is opgeladen, wordt het een elektrolyser en produceert het automatisch waterstof, dat kan worden opgeslagen of gebruikt. Vindingrijk, wanneer de hernieuwbare productie stopt en de prijzen hoog zijn, kan de Battolyser® stoppen met het produceren van waterstof en de opgeslagen elektriciteit weer verkopen. 

Op deze manier vergroot de technologie de economische levensvatbaarheid van hernieuwbare energieoplossingen door overtollige energie op te slaan wanneer de prijs en vraag laag is, waterstof te produceren wanneer de prijzen gunstiger zijn en opgeslagen elektriciteit aan het net te verkopen wanneer de prijzen hoog zijn. 

Battolyser Systems zegt dat Battolyser® intrinsiek veilig is in elke operationele modus, zelfs bij lage en snel veranderende belastingen. Het systeem biedt continue werking met de mogelijkheid aan om te schakelen tussen elektriciteitsopslag en waterstofproductie. Volgens het bedrijf is de automatische werking een van de meest innovatieve kenmerken en is de gepatenteerde NiFe-technologie inherent robuust met toonaangevende efficiëntie en duurzaamheid in de sector. 

Het Ansys Startup Program moedigt startups in de vroege tot middenfase aan door betaalbare toegang te bieden tot de multiphysics-simulatieoplossingen van Ansys. Nadat wij hen als Ansys Elite Channel Partner kennis lieten maken met dit programma, implementeerde Battolyser Systems Ansys-oplossingen om de productontwikkeling te ondersteunen. 

Ansys Fluent ondersteunt multifase-stroommodellering met mogelijkheden voor gas-vloeistof-, vloeistof-vloeistof-, gas-vaste- en deeltjesstromen, inclusief de discrete elementenmethode (DEM). 

"Deelname aan het Ansys Startup Program biedt ons talloze voordelen", zegt Saeid Khalafvand, multiphysics group manager bij Battolyser Systems. "Startups worstelen vaak met budgetbeperkingen. Ansys biedt gunstige tarieven voor toegang tot de Ansys-software, waardoor krachtige simulatietools betaalbaar worden. Ansys-software biedt geavanceerde mogelijkheden zoals structurele analyse, vloeistofdynamica en elektrochemische simulatie, waarmee Battolyser Systems ontwerpen kan optimaliseren en betrouwbaarheid kan garanderen vóór de productie." 

Khalafvand en zijn team gebruiken Ansys Fluent computational fluid dynamics (CFD)-software om multifase stroming te modelleren en analyseren, inclusief volume van vloeistof (VOF), het gedrag van waterstofbellen in elektrolyten en elektrische stroomverdeling en massaoverdracht in multifasemedia. Ze gebruiken Fluent ook voor de nabewerking. 

Aan de structurele kant integreren ze Ansys Mechanical Finite element analysis (FEA)-simulatie om assemblageprocessen, lay-outtestopstellingen en veldbelasting situaties zoals druk, temperatuur en trillingen te modelleren. Daarnaast maken ze gebruik van de impliciete en expliciete solver om geometrie-aanpassing te optimaliseren; materiaalparameterfitting; materiaalgebruik voor metaal en polymeren; en om doorbuiging, vervorming en spanning te beoordelen. De extractie van resultaten wordt toegepast op nabewerking, wat schademodellen, veiligheid en prestaties ondersteunt. 

Ansys Mechanical biedt thermische analyse, een reeks materiaalmodellen en structurele optimalisatie, waaronder parametrische, vorm- of mesh-morphing en topologie. 

Ontwerpen van duurzaam geproduceerde en schaalbare producten 

Battolyser Systems zegt dat het eco-bewuste ontwerp, de ontwikkeling en de schaalbaarheid van de Battolyser® hét onderscheid is ten opzichte van de concurrentie. 

"Simulatiesoftware stelt Battolyser Systems in staat om snel door ontwerpvariaties te itereren zonder fysieke prototypes, wat de productontwikkeling versnelt", zegt Khalafvand. "Het maakt ook validatie mogelijk ten aanzien van prestatievereisten en optimalisaties voor efficiëntie en duurzaamheid, waardoor producten voldoen aan de verwachtingen van de klant." 

Virtuele prototypes versnellen niet alleen de ontwikkeling, maar minimaliseren ook het materiaalgebruik - nog een voordeel voor de op duurzaamheid gerichte startup. Battolyser Systems zegt zelfs dat het de Battolyser® ontwerpt met alleen recyclebare materialen zoals nikkel en ijzer van lage kwaliteit, wat in lijn is met de richtlijn hernieuwbare energie van de Europese Unie en de verwachte beperkingen met betrekking tot de Inflation Reduction Act in de Verenigde Staten. Volgens het bedrijf is Battolyser® een duurzame en schaalbare oplossing om groene waterstof tegen lagere kosten te produceren, het net in evenwicht te brengen en hernieuwbare energie op te slaan. 

Battolyser Systems biedt drie modellen: de Battolyser® 250A, die momenteel verkrijgbaar is, en de Battolyser® 500 (linker afbeelding) en Battolyser® 1000 (rechter afbeelding), die respectievelijk in 2025 en 2026 verkrijgbaar zullen zijn. De Battolyser® 250A is een systeem van 1 megawatt (MW)/megawattuur (MWh), terwijl de Battolyser® 500 capaciteiten tussen 2-5 MW/MWh aankan. De Battolyser® 1000 is ontworpen voor grootschalige operaties met capaciteiten tot 500 MW/MWh. Ter referentie: slechts 1 MW is gelijk aan 1.000 kilowatt (KW) of 1 miljoen watt (W). 

Battolyser Systems heeft een fabriek in Schiedam en start in 2027 met de bouw van de eerste grootschalige productiefaciliteit in de haven van Rotterdam. 

Een schonere wereld, natuurlijk 

De Nederlandse startup is toegewijd aan het wereldwijd bevorderen van oplossingen voor hernieuwbare energie. 

"We zien een wereld voor ons waarin de meeste energie afkomstig is van hernieuwbare bronnen zoals zon en wind", zegt Khalafvand. "Om een betaalbare energietransitie met een veilige energievoorziening te realiseren, moeten we energieverliezen op korte termijn minimaliseren en de laagste energiekosten op lange termijn bereiken." 

Edison, die zijn tijd ver vooruit was, had een soortgelijk sentiment. "Ik zou mijn geld op de zon en zonne-energie zetten", zou hij hebben gezegd. "Wat een energiebron! Ik hoop dat we niet hoeven te wachten tot olie en steenkool op zijn voordat we dat aanpakken. Ik wou dat ik nog meer jaren over had." 

Gelukkig blijven de vernieuwers van vandaag de dag, zowel figuurlijk als letterlijk, investeren in oplossingen voor hernieuwbare energie. Om de wereldwijde energietransitie te ondersteunen, gebruikt Battolyser Systems technologieën zoals Ansys-simulatie om productontwikkeling te versnellen, technologie te verbeteren en kosten te verlagen. 

"Deelnemen aan het Ansys Startup Program of soortgelijke initiatieven is zeer voordelig voor startups zoals Battolyser Systems, omdat het toegang biedt tot essentiële simulatietools die ons enorm helpen", voegt Khalafvand toe. 

Om te ontdekken wat Ansys kan doen voor uw bedrijf in de startup- en groeifase kunt u het Ansys Startup Program bezoeken.