Column

Een nieuw stenen tijdperk: energie-opslag in basalt begint aan opmars

Wat kan een steen goed onthouden? Ga op een rots zitten na een zonnige dag en je voelt het: warmte. Het idee om daar wat mee te doen is al oud. Nu lijkt het, dankzij onder meer de grote windturbinebouwer Siemens Gamesa, tijd voor een echte opmars.

Siemens Gamesa is bij mij vooral bekend door zijn immense windturbines, zoals hun nieuwste, met  14 tot 15 MW de grootste ter wereld. De rotorbladen van maar liefst 108 meter zijn bijna net zo lang als de Domtoren (112 meter) hoog is. Maar het Duits-Spaanse bedrijf is ook al tien jaar bezig met het ontwikkelen van energieopslag in steen. En nu acht het zijn idee rijp voor de markt.

Het principe van zijn ETES-systeem (Electric Thermal Energy Storage) is simpel. Met stroom uit zonnepanelen en windmolens wordt steen verhit, al kan dat uiteraard ook met hitte uit zonnecollectoren. De steenmassa, met een temperatuur van zo'n 750 graden Celsius, zit opgesloten in een zeer goed geïsoleerd ‘vat’ en houdt de warmte lang vast. 

Vorig jaar werd in Hamburg de eerste 'stenenbatterij' van Siemens Gamesa als proefproject in gebruik genomen.Beeld Siemens Gamesa

De energieverliezen van het systeem zijn gering. Bij omzetting van stroom in warmte gaat 1 procent verloren, en bij het benutten van die warmte voor bijvoorbeeld gebouwverwarming ook nog 1 procent. Tijdens de opslag verdwijnt ondanks de isolatie ook nog warmte, maar dat is heel weinig, aldus Siemens Gamesa, dat om te beginnen op opslag voor twee weken mikt. Al met al kun je zo grote hoeveelheden energie tegen heel lage kosten opslaan.

Kolencentrale hergebruiken

Je kunt de warmte uit de steenbatterij ook gebruiken om er stroom mee op te wekken in een stoomturbine. Dan houd je uiteindelijk nog 45 procent over van de stroom die je er eerst in hebt gestopt, maar ook een rendement van 45 procent is in energieland nog acceptabel. Siemens Gamesa ziet deze stroomproductie als kans om bestaande  gas- of kolencentrales om te bouwen tot groene-stroomcentrales. Nu wordt daar dus gas of kolen gestookt om waterdamp te maken die stoomturbines aandrijft. Met het ETES-systeem vervang je de gas- en kolenovens door de warmte uit steenopslag en gebruik je dus groene stroom uit de zomer om er later weer stroom mee op te wekken. Zo hoef je dan een gas- of kolencentrale niet helemaal af te schrijven als je op duurzame energie wilt overstappen. Bovendien is die centrale al aangesloten op het hoogspanningsnet, zodat je ook die investering niet opnieuw hoeft te doen.

Een derde toepassing zou bij de industrie kunnen zijn. Bij bedrijven die hitte nodig hebben bij de productie zou dan een eigen systeem geplaatst worden waarmee ze de eigen warmtebehoefte kunnen dekken.  

Basaltbatterij in Boekel

Siemens Gamesa is niet de enige die ons van een nieuw stenen tijdperk wil laten profiteren. Trouw schreef een jaar geleden al over de Nederlandse uitvinder Cees van Nimwegen en zijn basaltbatterij. Hij heeft daar diverse eigen ideeën voor gepatenteerd. Waar Siemens lava gebruikt, mikt Van Nimwegen met zijn Cesar-systeem op basalt. Dat kan meer energie opslaan per kubieke meter, 200 kWh tegen zo'n 150 bij de Duitse concurrent. Als het gemengd wordt met magnetiet komt Van Nimwegen zelf tot de 300 kWh. Daardoor heb je dus kleinere opslagsilo's nodig voor dezelfde hoeveelheid energie. 

De gepensioneerd Philips-ingenieur heeft naast een proefopstelling nu ook twee concrete projecten voor zijn basaltbatterij, waaronder een voor energie-positieve huizen in Ecodorp in Boekel. In de zomer leveren 800 zonnepanelen de stroom om zijn batterij te verhitten tot 500  graden Celsius. Een half jaar later is van die zomerse energie nog 80 procent over, wat genoeg moet zijn om 36 huishoudens van warmte te voorzien. 

De opslag kost zo'n 2 cent per KWh bij grootschalige projecten. Voor de 36 huishoudens samen zou dat wellicht op zo'n 100 tot 150 euro per huis per jaar neerkomen. Ik betaal, na veel isolatiewerk, nu thuis ruim 100 euro per maand voor mijn gasverwarming en iemand met een rijtjeshuis misschien de helft daarvan, maar dan nog is dat een veelvoud van de basaltbatterij-kosten. Kortom: laten Siemens Gamesa en Van Nimwegen toch vooral snel doorwerken aan hun warme stenen...

In zijn weblog ‘Vincent wil zon’ belicht Vincent Dekker innovaties en ontwikkelingen op het gebied van groene energie, dichtbij en ver van huis. Lees meer afleveringen op trouw.nl/vincentwilzon.

Lees ook:

Zonnewarmte bewaren in beton

Amerikaanse onderzoekers hebben een spotgoedkope manier gevonden om de warmte van de zon op te slaan: ze gieten het in beton. Niet geschikt voor bij u op het dak, maar wel een uitkomst voor zonnecentrales in de woestijn.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden