Energieopslag op grote schaal in lithium-ionbatterijen kent grote risico’s

Dit bericht is samengesteld door Roger Caiazza voor wattsupwiththat.com een beschrijft een recent voltooide white paper van Richard Ellenbogen (M.E.E.), met de titel The Intrinsic Danger of Siting Utility Scale Lithium Based Energy Storage Systems In Densely Populated Areas. Ellenbogen en ik hebben eerder samengewerkt aan een artikel over de mogelijke gevolgen van een brand zoals die in de Moss Battery Plant, mocht deze zich voordoen in New York City. Dit nieuwe rapport concludeert dat de lokale omstandigheden bij de voorgestelde grote faciliteit voor batterij-energieopslag (BESS) aan Rabro Drive, Hauppauge, NY, de gevolgen van een BESS-brand in de counties Nassau en Suffolk zouden vergroten. De volgende twee paragrafen zijn licht bewerkte directe delen uit het rapport.

Samenvatting

Dit rapport is opgesteld op verzoek van de brandweer van Hauppauge vanwege hun bezorgdheid over een voorgestelde grote Battery Energy Storage System (BESS)-faciliteit aan Rabro Drive. Deze zou zich op minder dan 1000 meter van een basisschool bevinden, een allesbehalve ideale locatie voor een dergelijk potentieel gevaarlijke faciliteit.

Uit onderzoek naar deze kwestie bleek bovendien dat de voorgestelde locatie dicht bij beken ligt en een hoge grondwaterspiegel heeft. Op een locatie met deze kenmerken zou een brand met lithium-ionbatterijen, zoals die vaak voorkomt bij BESS-installaties, langdurige, catastrofale milieuschade kunnen veroorzaken. Dit komt bovenop de meer directe, zeer ernstige bedreiging voor mensen en gebouwen bij de school en in de nabijgelegen wijken door hitte en giftige gassen in geval van brand. In dit rapport worden deze gevaren uitvoerig toegelicht en wordt ook achtergrondinformatie gegeven die laat zien waarom een brand in een BESS-faciliteit, zoals de voorgestelde, zo’n groot risico met zich meebrengt. Lezers dienen zich er bij het lezen van dit rapport van bewust te zijn dat de auteur geen vergoeding of betaling in natura heeft ontvangen voor het onderzoek en het schrijven, maar vrijwillig honderden uren werk heeft geïnvesteerd in de voorbereiding ervan, uitsluitend uit grote bezorgdheid voor de gemeenschap van Hauppauge, de counties Nassau en Suffolk, de regio ten zuiden van de stad en de staat New York in het algemeen. Dit komt door de grote dreiging en het hoge risico dat de voorgestelde BESS-faciliteit met zich meebrengt. Het rapport bevat hyperlinks naar ondersteunende documentatie voor elk onderwerp, voor het geval lezers meer willen weten over de uitspraken in het rapport.

Inleiding

Al meer dan zestig jaar is er in het grootstedelijk gebied van New York behoefte aan opslag van elektrische energie op grotere schaal. Con Ed stelde in het begin van de jaren zestig voor het eerst de Storm King Mountain Pumped Storage-faciliteit voor om dit probleem aan te pakken. Die faciliteit is echter nooit gebouwd vanwege de mogelijk negatieve gevolgen voor het milieu en het verzet van de gemeenschap. De behoefte aan energieopslag is echter niet verdwenen en is recentelijk nog versterkt door een groeiende trend naar elektrificatie om de CO₂-uitstoot te verminderen, in combinatie met een aantal jaren van energiebeleid van de staat waardoor New York een ernstig tekort aan elektriciteitsopwekking heeft.

De New York Independent System Operator (NYISO) heeft onlangs zijn Reliability Study voor 2025-2034 gepubliceerd, waarin wordt vastgesteld dat de marges voor de elektriciteitsproductie-capaciteit al in 2027 onder nul kunnen komen te liggen, met een risico dat tot 2034 elk jaar nog verder toeneemt. Figuur 1 op pagina 10 van dat document laat het probleem duidelijk zien.

Deze crisis is het gevolg van staatsbeleid, veelal in verband met de Climate Leadership & Community Protection Act (CLCPA) van New York, dat de bouw of herinrichting van nieuwe gascentrales de afgelopen zeven jaar heeft geblokkeerd, terwijl tegelijkertijd een kerncentrale van 2 gigawatt is gesloten zonder dat er een haalbaar alternatief was om de ‘verloren’ energie te vervangen. Als gevolg daarvan zijn de autoriteiten van de staat New York haastig op zoek naar oplossingen om de tekorten op te vangen. Een van deze overhaaste maatregelen, waarvan de gevolgen niet zorgvuldig lijken te zijn doordacht, is het voorstel om een aantal op lithium-ionbatterijen gebaseerde elektriciteitsopslag-faciliteiten te ontwikkelen en toe te voegen aan het elektriciteitsnet. Om dit proces te versnellen, hebben deze functionarissen geprobeerd om lokale bestemmingsplannen en hun eigen Department of Environmental Conservation te omzeilen, via het zes jaar oude Office of Renewable Energy Siting (ORES).

Een van deze overhaast ontworpen en slecht doordachte BESS-faciliteiten wordt voorgesteld voor Long Island, in de gemeente Islip, in Suffolk County. De locatie van een intrinsiek gevaarlijke BESS-faciliteit in een dergelijk dichtbevolkt en ecologisch kwetsbaar gebied, met een hoge grondwaterspiegel en in de nabijheid van vele rivieren en de oceaan, lijkt in strijd met de logica. Dit geldt des te meer gegeven de zeer recente rampzalige geschiedenis van een soortgelijke BESS-locatie in Moss Landing, nabij Monterey Bay in Californië.

Figuur 1 – Plausibele marge voor de stroomopwekking in de staat tussen 2025 en 2034. Bron: NYISO 11/2025

Welke bijdrage een BESS-faciliteit in Islip ook mag beloven voor het elektriciteitsnet van de staat New York, deze wordt zeker tenietgedaan door de risico’s van een dergelijke stap en de kans op ongelukken met zeer negatieve gevolgen op lange termijn. Dit zou miljoenen mensen en grote geografische gebieden van de staat en zijn wateren treffen. Deze risico’s vloeien voort uit drie categorieën intrinsiek gevaarlijke eigenschappen van lithium-ionbatterijen en uit het grote aantal batterijen dat in een BESS-faciliteit is ondergebracht. Deze categorieën risico’s zijn de volgende:

• Lithiummetaal veroorzaakt bij contact met water een exotherme reactie die veel warmte genereert, waardoor de batterijen in een staat van thermische runaway kunnen raken. Li-ionbatterijen, en BESS-faciliteiten die deze bevatten, zijn dus zeer brandgevaarlijk, vooral als ze in de buurt van grote watermassa’s staan en worden blootgesteld aan aanzienlijke vochtigheid of aan vocht. Lithiumbatterijen kunnen ook in brand vliegen als ze oververhit raken en onder zware belasting in thermische runaway raken.

• Branden met Li-ionbatterijen zijn zeer heet en veroorzaken veel schade. Ze branden bij temperaturen tussen 1400 en 2700 graden Celsius waardoor deze branden, zelfs kleine, zeer moeilijk en kostbaar zijn om te blussen, zelfs als de brandweer goed is voorbereid, wat meestal niet het geval is. Deze branden verspreiden zich snel binnen een BESS-faciliteit, wat al snel leidt tot een grote brand. Naast de enorme hitte die ze veroorzaken, komen er tijdens de branden ook giftige gassen vrij.

• In de nasleep van grootschalige branden met Li-ionbatterijen ontstaat er aanzienlijke, bijna onmogelijk te verhelpen milieuvervuiling van land en water met zware metalen en andere giftige stoffen. Dit zal bijzonder schadelijk zijn in gebieden met oppervlaktewater of een hoge grondwaterspiegel, en met name op Long Island, dat een geschiedenis heeft van waterproblemen en zeer doorlatende grond.

In dit rapport wordt voor elk van deze risicocategorieën gedetailleerd uitgelegd waarom het in het algemeen problematisch is om lithiumbatterij-faciliteiten op grote schaal te vestigen in dichtbevolkte gebieden, zoals Nassau en Suffolk. Ook wordt gedetailleerd uitgelegd waarom dit vooral in kustgebieden problematisch is. Dit vanwege de hydrologie en de bodemsamenstelling in dit deel van Long Island, evenals de nabijheid van de oceaan.

Onderdelen van het rapport

Het rapport bestaat uit vier delen: de problemen met lithiumopslag, de nasleep van Moss Landing, de negatieve gevolgen van zware metalen en problemen met grondwaterverontreiniging op Long Island. Hieronder heb ik de belangrijkste punten van Ellenbogen samengevat. Voor meer details verwijs ik u naar het rapport.

Er zijn substantiële problemen verbonden aan lithium-energieopslagsystemen. Het is noodzakelijk om water uit de buurt van de batterijen te houden, omdat water ervoor zorgt dat lithiumbatterijen oververhit raken en in brand vliegen. Deze branden zijn niet ongewoon. Bijlage 1 bevat een lijst van de branden, locaties en data, samen met een link naar de EPRI Battery Storage Fire Database. Eenmaal ontstaan, zijn de branden zo moeilijk te blussen dat ze moeten uitbranden, maar tijdens een brand komen er wel giftige gassen vrij. Om de verspreiding van de brand te beperken, wordt water gebruikt om nabijgelegen batterijen te koelen. Als gevolg daarvan is er na branden met Li-ionbatterijen sprake van aanzienlijke vervuiling van land en water met zware metalen en andere giftige stoffen afkomstig van de rook en het water dat is gebruikt om de brand te blussen.

In een ander hoofdstuk beschrijft Ellenbogen de nasleep van de BESS-brand in Moss Landing, Californië. Op 16 januari 2025 brak er brand uit in de Vistra BESS-faciliteit van Moss Landing met een vermogen van 300 MW en een capaciteit van 1200 MWh.  Een beschrijving van de brand en de nasleep ervan is te vinden in bijlage 2. Hij legt uit dat onderzoekers van San Jose State University sinds 2018 in de moerassen rond Moss Landing aan het werk waren en dat ze gedurende tenminste twee jaar voorafgaand aan de batterijbrand metingen hadden verricht van de concentraties van bepaalde chemicaliën in de grond en het water rond de BESS-locatie. Hun onderzoek naar de effecten van de brand op de grond en de moerassen rond de BESS-locatie is te vinden in het document Coastal wetland deposition of cathode metals from the world’s largest lithium-ion battery fire. Dit document is ook bijgevoegd als bijlage 3. Ellenbogen citeert het volgende uit het artikel:

Bij de brand in 2025 in de BESS in Moss Landing, Californië (de grootste ter wereld) kwam ongeveer 25 ton giftige kathode-metalen (nikkel, mangaan, kobalt, NMC) vrij in de omliggende kustmoerassen van Elkhorn Slough. Deze zwevende deeltjes vormden een dunne, wijdverspreide laag (<<5 mm) in de bovengrond, waardoor een ‘vingerafdruk’ van deze NMC-batterijen ontstond.

Milieu-impact: de metalen, vooral kobalt en mangaan, zijn giftig voor water- en landorganismen. Ze vormen een risico voor het ecosysteem doordat ze zich mogelijk via de voedselketen ophopen, van kleine ongewervelde dieren tot schelpdieren, krabben en roofdieren, zoals zeeotters.

Verdere verspreiding van verontreinigende stoffen: hoewel zware metalen zich aanvankelijk in de bodem nestelen, komen ze door getijdenwerking en regen in het estuarium terecht, waardoor het risico zich buiten de oorspronkelijke afzettingszone verspreidt.

Detectie en monitoring: onderzoekers van de Moss Landing Marine Laboratories van de San Jose State University hebben gebruikgemaakt van draagbare röntgenfluorescentie (FpXRF) om de verontreiniging in kaart te brengen.

Zorgen op lange termijn: de lange-termijneffecten op het herstelde ecosysteem van het getijdenmoeras worden onderzocht, aangezien de verontreinigende stoffen blijvende, subtiele schade aan de voedselketen kunnen veroorzaken.

Ellenbogen heeft ook een paragraaf toegevoegd waarin hij de negatieve effecten beschrijft van de inname van zware metalen uit lithium-ionbatterijen. Hij gebruikte een AI-zoekopdracht om te vragen welke gezondheidseffecten verband houden met blootstelling aan nikkel, mangaan en kobalt in bodem en water als gevolg van BESS-brandafvoer over een extreem poreuze bodem met een ondiepe watervoerende laag. Het antwoord luidde: blootstelling aan nikkel, mangaan en kobalt uit batterij-brandafvoer in een poreuze bodem en ondiepe watervoerende lagen verhoogt de risico’s vanwege snelle uitspoeling naar het grondwater, waardoor opname via de darmen en huidcontact worden versterkt. Deze metalen, die veel voorkomen in lithium-ionbatterijen, kunnen drinkwater en gewassen verontreinigen, wat leidt tot ophoping in de voedselketen. Gezondheidsinstanties, zoals het Agency for Toxic Substances and Disease Registry, merken op dat dergelijke scenario’s een afspiegeling zijn van industriële vervuilingspatronen waarbij de pH-waarde en redoxcondities van de bodem de mobiliteit versnellen.

In zijn laatste hoofdstuk beschrijft Ellenbogen de specifieke problemen van de lokale omstandigheden bij de voorgestelde grote Battery Energy Storage System-faciliteit op Long Island, NY. Long Island is een zogenoemde eindmorene die is ontstaan door het smelten van de Laurentide-ijskap (Wisconsin-gletsjer), ongeveer 60.000 jaar geleden. Ellenbogen legt uit dat Long Island een lange geschiedenis heeft van waterkwaliteitsproblemen door de poreuze bodems en de ondiepe watervoerende laag die wordt gebruikt voor de drinkwatervoorziening. Een overzicht van de geschiedenis van milieubescherming op Long Island, die is begonnen uit bezorgdheid over de waterkwaliteit, is hier te vinden. Er zijn talrijke voorbeelden van gespecialiseerde behandelingen die op Long Island worden toegepast met betrekking tot chemicaliën die in de watervoerende laag kunnen lekken. Een geschiedenis van chemische verboden op Long Island is te vinden in bijlage 4. Zijn rapport bevat kaarten van de diepte van de watervoerende laag, waaruit blijkt dat een brand op de voorgestelde locatie problemen zou veroorzaken door zware metalen.

Conclusie

Ellenbogen heeft geen financieel belang bij lithium-opslagtechnologieën. Hij bekijkt de kwestie volledig vanuit het perspectief: zou hij op basis van wat hij weet een van deze faciliteiten in zijn buurt willen hebben, en zo nee, waarom niet? Zijn analyse leidt hem tot de duidelijke conclusie dat hij er geen in zijn buurt zou willen hebben.

Hij is van mening dat, als je de gevaarlijke emissies en de potentiële milieuschade combineert, het duidelijk is dat de geschikte locaties voor dit soort systemen beperkt moeten blijven tot gebieden waar zeer weinig mensen wonen en waar geen oppervlaktewater of grondwater aanwezig is. Alles daaronder zal met grote waarschijnlijkheid leiden tot meer problemen voor de volksgezondheid.