Met een volle tank kom je dunkelflautes wel door
Met een volle tank kom je dunkelflautes wel door
Bij een batterij denk je aan iets dat in mobieltjes past, of in een elektrische fiets. Maar binnenkort moeten we misschien gaan denken aan enorme opslagtanks.
Batterijen gebruik je om energie in op te slaan. Sinds een jaar of dertig gebruiken we daarvoor bij voorkeur lithium-ion batterijen, vaak in de vorm van AA- en AAA-staafjes. Die kun je honderden tot duizenden keren laden en ontladen. Ideaal voor toepassingen die niet al te veel energie nodig hebben.
Ze hebben echter ook nadelen en één daarvan is de prijs. Voor een elektrische auto die 500 kilometer moet kunnen rijden op één lading, kost de batterij vele duizenden euro’s. Voor buurt- en wijkbatterijen is het prijskaartje een veelvoud daarvan.
Voor zogeheten stationaire toepassingen, waarbij de batterij na plaatsing nooit meer verplaatst wordt, komt langzamerhand een ander soort batterij in beeld. Een batterij die je zonder al te veel extra geld zo groot kunt maken als je maar wilt. Zolang je maar genoeg ruimte hebt om een paar flinke tanks neer te zetten.
Twee vloeistoffen
Die opslagtanks zijn nodig om vloeistoffen in te bewaren. Want dat is waar het bij deze batterijen om draait: twee vloeistoffen die, als ze bij elkaar in de buurt komen, vrije elektronen produceren. Dan gaat er stroom lopen. Om dat proces in goede banen te leiden, heb je een zogeheten membraan nodig. Dat zorgt ervoor dat de beide vloeistoffen gescheiden blijven maar dat bepaalde deeltjes wel worden doorgelaten.
Het Nederlandse bedrijf Elestor werkt al ruim tien jaar aan zijn ‘flow battery’ – een goede Nederlandse vertaling daarvan heb ik nog niet gezien. Aanvankelijk was de ene vloeistof waterstofbromide en de andere waterstof. Als je stroom toevoert aan waterstofbromide, splitst waterstof zich af, gaat door het membraan heen en neemt elektronen op waardoor daar waterstofmoleculen ontstaan. De batterij wordt geladen.
Groter is niet veel duurder
Heb je stroom nodig, dan breng je waterstof en broom weer bij elkaar en vormt zich weer waterstofbromide, waarbij elektronen vrijkomen die bij het membraan worden opgevangen. De batterij wordt ontladen en levert stroom. Dit proces kun je vrijwel eindeloos herhalen. En als je de waterstofbromide splitst met behulp van groene stroom, uit windturbines of zonnepanelen, heb je dus een zeer groene ‘batterij’.
Flowbatterijen hebben een bijzonder voordeel ten opzichte van traditionele batterijen. Als je de opslagcapaciteit van gewone batterijen wilt verdubbelen, heb je twee keer zoveel batterijen nodig en heb je dus dubbele kosten. Bij een flowbatterij moet je de opslagtanks vergroten en twee keer zoveel vloeistof gaan gebruiken. De tanks zijn niet kostbaar en de vloeistof is dat ook niet. Voor relatief weinig geld kun je een veel grotere batterij bouwen.
Australië
Dat is zelfs wat goedkoper geworden doordat Elestor recent besloot ijzer in plaats van broom in zijn nieuwste batterijen te gebruiken. Volgens Elestor wordt zijn systeem daardoor nu financieel interessant voor grote industriële batterijen. Deze zomer komt een middelgrote testversie in bedrijf. Over drie jaar hoopt Elestor zijn batterijen op commerciële basis te gaan produceren. Die kunnen dan genoeg stroom opslaan om bijvoorbeeld een wijk met 1500 huizen een dag van stroom te voorzien.
Niet alleen in Nederland wordt aan flowbatterijen gewerkt. Al jaren geleden zag ik geregeld nieuws over deze batterijen uit Australië. Toevallig waren er ook de afgelopen weken weer veelbelovende berichten uit die hoek. Een Australische universiteit heeft een nieuw membraan ontwikkeld dat veel goedkoper moet kunnen worden dan de huidige generatie.
Dunkelflautes overbruggen
Het laatste kan een opsteker worden voor Elestor en een enigszins vergelijkbaar energiesysteem van het Nederlandse bedrijf AquaBattery. Dat haalt ook stroom uit het langs een membraan laten stromen van twee vloeistoffen. Bij AquaBattery zijn het zoet en zout water. Zoet water stroomt langs de ene kant van een membraan en zout water langs de andere kant. Vanuit het zoute water trekken geladen deeltjes door het membraan naar het zoete water, waardoor stroom wordt opgewekt.
Elestor kan als gezegd voor relatief weinig geld enorme batterijen bouwen. Die kunnen met grote tanks voldoende stroom opslaan om zogeheten dunkelflautes te overbruggen, dagen met weinig zon en wind. Tot nu toe worden daar gascentrales voor achter de hand gehouden, maar die worden dan steeds minder nodig.
Vincent Dekker schrijft over innovaties en ontwikkelingen op het gebied van groene energie, dichtbij en ver van huis.
Lees ook:
Een zwembad vol water houdt de buurt onder stroom
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.
Reacties
Een reactie posten