De heilige graal van duurzame energie: vijf alternatieve batterijen

'Duurzame energie heeft op dit moment nog één achilleshiel: het is niet constant.'

De zon schijnt niet ‘s nachts en soms is het zelfs in Nederland windstil. Om Nederland dan toch van energie te voorzien, moeten kolen- en gascentrales open blijven. Datgene wat dit probleem moet oplossen wordt als de heilige graal van duurzame energie gezien: de batterij. De batterij (die helemaal niet de vorm hoeft te hebben van de AAA batterij in je afstandsbediening) moet degene zijn die fossiele brandstoffen eens en voor altijd knock-out moet slaan. Technisch gezien is grootschalige opslag al mogelijk, alleen is het nog veel te duur. Prijzen moeten zo laag zijn dat de kosten voor duurzame opwek plus opslag lager zijn dan fossiele energie.

De heilige graal in energieopslag

De magische grens waar iedereen op mikt is $ 100 per kWh opslag. Omdat er veel mensen zijn die deze heilige graal willen vinden, is er op dit moment een ware goldrush bezig: elke week worden er weer nieuwe ‘revolutionaire’ batterijen bekend gemaakt. De een nog waanzinniger dan de andere. De meeste zijn gedoemd te mislukken, maar degene die het lukt om onder die magische grens te komen, zal de wereld voor altijd veranderen.

In deze post zet ik vijf alternatieven technieken op een rijtje voor je. Belangrijkste criteria is dat ze een andere vorm hebben dan de meest bekende, de Lithium-Ion batterij. Dit type batterij zit tegenwoordig in alle elektronica, elektrische auto’s en grote thuisbatterijen en is iedereen inmiddels wel mee bekend.

Door naar de lijst!

1. Quidnet

In Amerika zijn er heel veel uitgeputte kleine oliebronnen, bijna 2.000, volgens de mannen achter Quidnet. Hun idee maakt gebruik van een oud principe: waterdruk. De theorie is simpel. Pomp een oude bron vol met water en sluit het af met een deksel. Als er overdag meer energie wordt opgewekt dan wordt gebruikt, gebruik je de overtollige energie om meer water in de bron te pompen. Zo neemt de druk in de bron toe. Als er een energietekort is, zet je een ventiel open waardoor water er onder hoge druk uit komt en door een turbine schiet. Voila: stroom!

2. Siemens hitte bed

Siemens gaat ook op de ouderwetse route: verwarm stenen met overtollige elektriciteit naar 600 graden. Door het extreem goed te isoleren wordt de warmte lang vastgehouden. Als je energie nodig hebt, stuur je water langs de stenen wat daardoor verandert in stoom. Laat de stoom langs een turbine lopen en voila: stroom!

3. Nuon ammoniak centrale

Nuon was ooit de trotse eigenaar van een gloednieuwe kolencentrale in de Eemshaven, maar inmiddels is die centrale veranderd in een heel duur blok aan het been. Daarom gaan ze onderzoeken, samen met de TU Delft, of ze er een superbatterij van kunnen maken. Als er overtollige stroom is (niet van de centrale zelf), dan wordt die gebruikt om ammoniak te produceren in de centrale. Ammoniak kan makkelijk worden opgeslagen en als het nodig is weer worden omgezet in elektriciteit, zonder schadelijke uitstoot. Voila: stroom! Laat dit alleen niet een excuus zijn om meer kolencentrales te gaan bouwen, Nuon.

4. Pumped hydro

Ik schrijf het in het Engels, dat klinkt zo lekker. Dit is een oude en beproefde techniek, want we weten al sinds Archimedes dat we water tegen de zwaartekracht in kunnen laten bewegen. Het idee is eenvoudig: gebruik overtollige energie om water naar boven te pompen en laat het naar beneden denderen door turbines als je stroom nodig hebt. Voila: stroom! (zien jullie al een patroon ontstaan?) Dit is een systeem wat al veel wordt toegepast en je hebt er zelfs geen bergen voor nodig in de toekomst.

5. Het vliegwiel

Ja, dit is nog zo’n oude en beproefde techniek. Het is al lang bekend dat een vliegwiel energie kan opslaan. Het zit bijvoorbeeld in alle voertuigen met een verbrandingsmotor, waarbij het de inherent inconsistente energie van een verbrandingsmotor omzet in constante kracht.

Recente innovaties maken het ook mogelijk om meer energie op te slaan en om de kracht veel langzamer vrij te laten komen. Daardoor kunnen sommige vliegwielen nu tot wel 4 uur lang energie afgeven. Overtollige energie laat het vliegwiel draaien, je kent de riedel nu wel. Voordeel is dat het goedkoop is, met weinig bewegende delen.

Eenvoudige technieken

Nu ik het rijtje terugkijk is het eigenlijk interessant om te zien dat ze allemaal (afgezien van nummer 3) relatief eenvoudige technieken zijn. Zou dat een voordeel of een nadeel zijn? Naar mijn (bescheiden) mening zal het in ieder geval de kosten laag houden en minder weerstand opleveren.

Dit is slechts het topje van de ijsberg. Komende tijd wil ik me meer gaan verdiepen in de verschillende vormen van energieopslag. Daarover dus meer in een volgend artikel.

Zeker zijn van 100% duurzame energie uit Nederland? Bij Vandebron kies je zelf van wie je je energie koopt en help je mee Nederland steeds duurzamer te maken.

Tags