column

Een zwembad vol water houdt de buurt onder stroom

De eerste proefopstelling van een waterbatterij van AquaBattery, bij de TU Delft. Brak water wordt met behulp van stroom zoet en zout water, en later wordt dat weer brak water waarbij stroom wordt opgewekt. Beeld AquaBattery

Batterijen zijn broodnodig om straks in tijden van weinig wind en zon toch het licht aan te houden. Maar voor batterijen heb je grondstoffen nodig als lithium, en die  moet je moeizaam uit de aarde opdiepen. In Delft hebben ze daar iets op gevonden: batterijen die op water werken.

AquaBattery heet het bedrijf dat sinds drie jaar aan de waterbatterij werkt. In Delft staat nu al ruim een jaar een eerste exemplaar proef te draaien. “En die doet het goed", weet hoogleraar en AquaBattery-directeur David Vermaas te melden. Zestien kubieke meter water verandert daar voortdurend met behulp van stroom van brak water in zout en zoet water bij het opladen, en weer in brak water bij het terugleveren van stroom.

Afsluitdijk

Het idee voor de batterij is mede geïnspireerd op wat al weer een aantal jaren bij de Afsluitdijk gebeurt. Vanaf 2014 heeft het Nederlandse bedrijf Redstack daar samen met partners een proefcentrale voor zogeheten blauwe energie. Zoet water uit het IJsselmeer wordt er gemengd met water uit de Waddenzee. Het Waddenzeewater bevat zout dat voor veel positief en negatief geladen deeltjes in het water zorgt. Zoet water bevat veel minder geladen deeltjes. Door die deeltjes via twee membranen van het zoute naar het zoete water te laten stromen, ontstaat bij het ene membraan een positieve stroom en bij het andere een negatieve. De testinstallatie bij de Afsluitdijk levert zo 50 kW, en dat is in principe genoeg voor zo'n 150 huishoudens. Bij Katwijk wordt gewerkt aan een twintig keer grotere proefinstallatie die zoet water uit de Oude Rijn en zout Noordzeewater benut.

David Vermaas van AquaBattery heeft meegewerkt aan de centrale aan de Afsluitdijk en kwam samen met een paar collega's in 2014 al op het idee om de techniek ook om te draaien. Uit brak water kun je met behulp van stroom zoet en zout water maken, waarna je die twee weer gebruikt om stroom op te wekken als de windmolens stil staan en de zon niet schijnt.  

BlueBattery

Op die manier kun je dus groene stroom opslaan als je die over hebt, en weer gebruiken als er te weinig wordt opgewekt. De BlueBattery heet de batterij, naar analogie met de ‘blauwe energie’ die uit zoet en zout water wordt gewonnen. In 2016 resulteerde het idee in een eigen bedrijf, AquaBattery, en inmiddels heeft dat met het idee al diverse prijzen gewonnen en andere vormen van erkenning gekregen.

De BlueBattery draait sinds eind 2017 op proef in Delft en AquaBattery is nu bezig een tweede type batterij te ontwikkelen, de GreenBattery, nu niet op basis van zout maar van zuur water. "Die wordt tien keer zo klein. We hebben dan een batterij met 1,6 kubieke meter water nodig om 10 kWh op te slaan", aldus Vermaas. ‘Zuur’ klinkt een beetje eng, maar angst is niet nodig, verduidelijkt Vermaas. “Het water is slechts een klein beetje zuur. Je kunt het over je hand laten lopen zonder daar iets aan over te houden.”

AquaBattery richt zich op grootschalige opslag waar geen grote piekbelastingen bij komen kijken. Voor een auto is een batterij van een paar kubieke meter niet geschikt, en als je twee uur aan stroom wilt opslaan kun je ook beter aan lithium-ionbatterijen denken. Maar als je vele uren of dagen aan stroom nodig hebt, dan is de GreenBattery juist wel de oplossing. “We denken dan niet aan een eigen batterij voor elk huis, maar aan buurtbatterijen en op eilanden bijvoorbeeld. Dan kun je de kosten van de membranen, de duurste delen van de batterij, delen. De opslagtanks voor het water kun je zo groot maken als je wilt om de batterij aan te passen aan het aantal huizen dat er op is aangesloten.”

Een zwembad per buurtje

Een huishouden in Nederland gebruikt nu zo'n acht kWh op een dag. Maar als we straks geen cv-ketel meer hebben en warmtepompen zouden gebruiken, kan dat op koude dagen gauw 20 kWh worden. Dan heb je per huis per dag bij een GreenBattery dus ruim drie kubieke meter water nodig. Een windstille, sombere winterweek overbruggen vereist dan pakweg 20 kubieke meter en voor een buurtje van honderd huizen zou dat 2000 kubieke meter zijn. Voor het zoete water heb je een aparte opslag nodig, zodat het totale volume van de bakken ruim 3000 kuub wordt; dat is een 'zwembad’ van 50 bij 20 meter en 3 meter diep...

Vermaas en zijn team werken nu aan de financiering van een productielijn voor de zogeheten stack: een stel membranen in een houder waar het water langs stroomt, het cruciale onderdeel van de batterij.  Het streven is om de hele installatie, dus inclusief de waterbassins en andere onderdelen, te kunnen leveren voor een prijs van omgerekend 100 euro per opgeslagen kWh. Ter vergelijking: een thuisbatterij van Tesla kost nu ongeveer 400 euro per kWh. 

Hoe lang de membranen van een GreenBattery meegaan, is nog niet duidelijk, maar voor een zoutwater-batterij is dat zo'n twintig jaar en Vermaas hoopt ook zoiets bij zuur water te bereiken. De opslag in zo'n batterij kost dan ongeveer 5 eurocent per kWh. Als je dat optelt bij de  4 of 5 cent die stroom uit windmolens en zonnepanelen kost, kom je uit op een verdubbeling van de kWh-prijs. Maar het idee is juist om stroom op te slaan die je anders  over zou houden en die dan dus niks waard zou zijn. Als je die stroom inderdaad zo goed als gratis krijgt, dan zou je dus zowel bij wind als bij windstilte en bij dag en bij nacht, stroom voor 5 of 6 cent per kWh hebben.

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:

Primeur voor Etten-Leur: de eerste buurtbatterij

Etten-Leur kreeg in 2012 een primeur. De wijk De Keen werd op 8 oktober aangesloten op de eerste buurtbatterij van Nederland. De stroom die zonnepanelen er overdag opwekken, kan de buurt‘s avonds uit de eigen batterij halen voor de oven en de tv.

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.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden