Over het circulaire proces van ZHERO Systems

Schaarse grondstoffen vereisen circulariteit

Schaarste aan grondstoffen is één van de grote uitdagingen van de energietransitie. De vraag naar elektriciteit neemt sterk toe en de ontwikkeling van batterijen volgt mee. Sneller laden, meer capaciteit: de ontwikkelingen binnen batterijproductie hebben niet stilgestaan. Uit het gepubliceerde rapport van het Internationaal Energieagentschap (IEA) blijkt dat batterijen en energieopslag een cruciale rol gaan spelen in de energietransitie. Door energie op te slaan als het opgewekt wordt, kunnen we het gebruiken op momenten dat de opbrengst van duurzame energiebronnen tekortschiet. Zo wordt duurzame energie over de hele lijn stabieler. Niet voor niets was batterijopslag in de energiesector de snelst groeiende energietechnologie de afgelopen jaren. In 2025 verdubbelde het gebruik ten opzichte van het voorgaande jaar. Sommige marktvoorspellingen wijzen op een 100-voudige stijging van de geïnstalleerde batterijcapaciteit in de komende jaren.

Maar aan het gebruik van batterijen zitten ook nadelen. Voor de productie zijn namelijk veel water, energie en zeldzame materialen zoals lithium, nikkel en kobalt nodig. Elke geproduceerde cel heeft zo zelf een CO₂-uitstoot van ~150kg/kWh. Innovaties op het gebied van batterijproductie zijn dan ook essentieel om de capaciteit van hernieuwbare energie te vergoten, stelt de IEA, en de verwachting is dat de productie van bijvoorbeeld lithium-ion accu’s naar de toekomst toe steeds schoner wordt.

ZHERO wil daar niet op wachten en onderneemt daarom nu al actie. Een groot deel van batterijen die nu nog worden weggegooid kan namelijk voorkomen worden door batterijen gericht in te zamelen, op celniveau te controleren op kwaliteit en te hergebruiken. Naar onze ervaring is tot wel 70% van de ingezamelde batterijcellen nog van voldoende kwaliteit voor hergebruik. Door goede cellen opnieuw te gebruiken verlengen we de levensduur van batterijen en voorkomen we de onnodige productie van nieuwe batterijcellen. En door de cellen toe te passen in Circular by Design-oplossingen stellen we nu al zeker dat zij zo lang mogelijk worden gebruikt en uiteindelijk zorgvuldig worden gerecycled en hun materialen opnieuw de basis kunnen vormen voor batterijen. Zhero maakt batterijen circulair.

Het inzamelingsproces

Alle bedrijven die producten op de markt brengen die op batterijen werken, zijn verantwoordelijk voor hun product bij het einde van de levensduur. Wat gebeurt er wanneer de batterij van de eBike, eScooter of klein huishoudelijk apparaat niet meer goed werkt? In de meeste gevallen organiseren producenten de inzameling en recycling van deze batterijen, wat in het beste geval resulteert in het oogsten van de grondstoffen. ZHERO Systems is opgericht om het hergebruik van batterijcellen zelf te bevorderen. Gericht op het maximaliseren van hergebruik en het minimaliseren van het aantal batterijen die onnodig in verbrandingsovens terechtkomt.

Alleen al in Nederland wordt jaarlijks meer dan 300.000 kilo aan eBike-batterijen ingezameld. Een hoeveelheid die naar verwachting elk jaar met 20-30% zal groeien. Voor onze circulaire aanpak werken we onder andere samen met Stichting OPEN (voorheen Stibat) om de batterijcellen uit ingeleverde fietsaccu's in te zamelen, te oogsten en te controleren op kwaliteit. Hoe het kan dat een fietsaccu al wordt afgedankt, terwijl de cellen nog goed zijn? Dat heeft te maken met de wijze waarop zo’n fietsaccu is opgebouwd. Om een stabiele output te geven, wordt de energieopbrengst van alle cellen in de accu samengevoegd. Als er één cel niet meer voldoet of er iets mis gaat met andere elektronica, heeft dat gevolgen voor de prestatie van de hele batterij. En zo presteert een fietsaccu met een enkele slechte cel vaak al onvoldoende voor de elektrische fiets van de gemiddelde gebruiker. Voor de consument is dat meestal het moment om de accu in te leveren bij Stichting OPEN of de fietsfabrikant. Miljoenen batterijcellen uit fietsaccu’s gaan zo onnodig naar een recycling installatie. Een uitdaging die geldt voor heel veel toepassingen van nieuwe batterijcellen.

Kwaliteit en data 

ZHERO Systems werkt samen met Stichting OPEN en fietsfabrikanten als Accell. We demonteren de fietsaccu’s en controleren de cellen en bouwen hen vervolgens in modules in die zijn voorzien van een ‘slimmer’ Batterij Management Systeem. Slimmer omdat deze op celniveau naar de opbrengst kijkt en aanstuurt. Door daarnaast de in- en output van de toepassing in zijn geheel te monitoren, meten we feilloos waar en wanneer welke cellen aan vervanging toe zijn. Cellen worden op deze manier steeds opnieuw gecontroleerd waardoor we weten wanneer een batterijmodule door ons ingenomen en hersteld moet worden. Indien mogelijk worden de cellen dan nog vaker hergebruikt. Dankzij dit unieke proces werken onze systemen nu al aan het verminderen van het bestaande batterij e-waste probleem én verminderen we die in de toekomst.

Circular by Design

De aanpak van ZHERO Systems voor het oogsten, testen en hergebruiken van batterijen biedt een circulaire basis. Goedgekeurde cellen assembleren we in maatwerkmodules die gebruikt worden in circulaire energieopslagsystemen (CESS). Elk module bestaat uit 320 nauwkeurig gesoldeerde cellen, ingebed in een module die is ontworpen voor hergebruik, zodat alle componenten keer op keer kunnen worden hergebruikt. Circular by Design, noemen we dat.