Warmtebatterij voor energie opslag

Wie

TNO en TU Eindhoven.

Duur

Tien jaar is er gewerkt aan de warmtebatterij, maar de laatste drie jaar is de techniek sterk verbeterd.

Vervolg

Er volgt verder onderzoek naar de integratie en regeling van de warmtebatterij met verschillende systemen, zoals het elektrisch net, warmtenet, zonnecollectoren en warmtepomp.

Budget

Zeven miljoen euro van Europese Unie en drie miljoen aan subsidies van private/publieke organisaties.

TNO heeft samen met de TU Eindhoven een warmtebatterij op basis van waterdamp en zout ontwikkeld voor de verliesvrije en compacte opslag van energie. Deze methode maakt per woning of appartementencomplex efficiënte warmteopslag mogelijk.

Het aanbod van duurzame zonne- en windenergie is onzeker. Windmolenparken of zonnepanelen leveren niet continu energie, want niet elke dag waait het of schijnt de zon. Om efficiënter gebruik te kunnen maken van deze duurzame bronnen, is opslag van energie belangrijk. “Met deze extra capaciteit kun je periodes overbruggen dat er geen zon en windenergie is. Met dit extra vermogen kun je op momenten van grote vraag of aanbod de piekbelasting van het net reduceren en het net beter balanceren of flexibeler maken”, zegt professor Olaf Adan van TNO.

Waterdamp en zout

TNO en de TU Eindhoven ontwikkelden een warmtebatterij die werkt met waterdamp en een zouthydraat. Door deze twee componenten bij elkaar te brengen, ontstaan nieuwe zoutkristallen. Bij dit proces komt warmte vrij. Als je opnieuw warmte in het systeem brengt, zoals de energie van zonnepanelen, dan komen water en zout weer los van elkaar en houdt het zoutkristal de warmte vast. Zolang je beide componenten gescheiden houdt is die energie verliesvrij opgeslagen. “De uitdaging was om een geschikte zoutcompositie te maken die bleef functioneren bij herhaald (multicyclisch) gebruik. Stabiel in alle opzichten”, zegt Adan. “Dat is gelukt. We verwachten dat de batterij minstens twintig jaar meegaat, als je batterij eens per maand geheel op- en ontlaadt, maar waarschijnlijk gaat deze veel langer mee. We maken in de basis gebruik van kaliumcarbonaat. Een veel voorkomend zout en makkelijk te produceren. Je maakt het door kaliumloog met CO2 te binden. Je stopt er dus CO2 in, maar het materiaal is uiterst simpel te recycleren of te hergebruiken.” Naast dit opslagmateriaal is er een apparaat (de batterij) nodig. Een nieuw principe werd daarvoor ontwikkeld, dat uit vier componenten bestaat: een ventilator, warmtewisselaar, verdamper/condensor en reactorvat. Adan: “De eerste drie componenten zijn bestaande, volwassen technologie en daardoor weliswaar met enige aanpassingen te bouwen.” De prijs van de opgeslagen energie ligt minimaal tien keer lager dan van systemen voor elektrische opslag, zoals de Tesla Powerwall.

De resultaten zijn zo veelbelovend, dat TNO en TU Eindhoven in samenwerking met (Nederlandse) industriële partners een bedrijf gaan oprichten om de warmtebatterij grootschalig te produceren. Er komen eerst pilots in Eindhoven, Zuid-Frankrijk en Polen. “Daar gaan we de batterij, ter grootte van een koelkast, ontwikkelen voor een gemiddeld huis in verschillende combinaties met duurzame energiesystemen”, zegt Adan. Hij verwacht dat de warmtebatterij over vier jaar op de markt komt.

Deel dit artikel

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

Probleem

Als de energieopwekking over een aantal jaar volledig duurzaam is, is grootschalige opslag van energie noodzakelijk. Maar wind- en zonne-energie zijn moeilijk of kostbaar om op te slaan.

TO2-oplossing

TNO heeft samen met de TU Eindhoven een warmtebatterij op basis van waterdamp en zout ontwikkeld, waarin je energie verliesvrij kan bewaren.

Impact

Deze warmtebatterij van TNO is een doorbraak voor energieopslag. Het is veel goedkoper en milieuvriendelijker dan elektrische batterijen en is makkelijk opschaalbaar van individuele woning, woningblokken of appartement complexen, wijken of zelfs nog groter.