De grote uitdaging van hernieuwbare energie is al vaker breed uitgemeten: zon en wind zijn geen constante energiebronnen. Daarom wordt er voortdurend gezocht naar efficiënte energieopslagmethoden. Zo kunnen we overtollige zonne- en windenergie bewaren tot een moment dat het nacht, bewolkt of windstil is.
Geen zon in de winter
De onregelmatigheid van een hernieuwbare energiebron als de zon is al helemaal een probleem in landen ver weg van de evenaar. Hoe verder van de evenaar, hoe donker de wintermaanden. Sommige plekken krijgen voor langere tijd zelfs helemaal geen zon. Dit zijn meteen de periodes met de koudste dagen, waardoor de vraag naar elektriciteit voor warmte hoog is. Een oplossing op basis van zonne-energie vraagt dus om een enorme energieopslagcapaciteit.
Lees ook: Speciaal poeder op anode maakt volgende generatie batterijen mogelijk
Aluminium energie
Zwitserse wetenschappers van het SPF Institute of Solar Technology hebben nu hun zinnen gezet op energieopslag in aluminium. Een blok aluminium van een kubieke meter kan zo’n 23,5 megawattuur energie opslaan – goed voor de energie van een huishouden voor 2,2 jaar. Deze opslagcapaciteit is maar liefst vijftig keer groter dan een lithium-ion batterij van dezelfde grootte. Grote blokken zijn alleen wel lastig te hanteren en daarom wordt nu overgestapt op aluminium balletjes.
De techniek die de wetenschappers gebruiken heet een aluminium redox cyclus en werkt als volgt. Hernieuwbare energie kan ingezet worden om aluminiumoxide of aluminiumhydroxide om te zetten in elementair aluminium. Dit is een bekend elektrolyse-proces waar een temperatuur van rond de 800 graden voor nodig is. Het resultaat: ‘geladen’ aluminium.
Waterstof en warmte
De grote uitdaging is om deze energie er vervolgens weer uit te krijgen. Daarvoor zien de Zwitserse wetenschappers potentie in een techniek die van het pure aluminium waterstof maakt. Wanneer het geladen aluminium wordt behandeld met water en een chemisch mengsel komt er waterstof en warmte vrij. De waterstof kan gebruikt worden voor allerlei doeleinden en de afgevangen warmte kan direct gebruikt worden voor het verwarmen van huizen. Vorig jaar haalden wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) nog het nieuws met een eerste succesvolle proef.
Oneindig proces
Het mooie aan een aluminium redox cyclus is dat het proces in theorie oneindig herhaald kan worden met dezelfde hoeveelheid aluminium. Aluminium is bovendien makkelijker te verkrijgen dan de zeldzame aardmetalen die nu vaak in batterijen zitten. In het onderzoek van het MIT werd zelfs aluminium schroot gebruikt.
Balletjes in de vrachtwagen
Als het aan de wetenschappers van het SPF Institute ligt, wordt op een centrale plek met veel zon een faciliteit gebouwd waar het pure aluminium wordt opgeladen. Per vrachtwagen kunnen deze geladen aluminium balletjes vervolgens naar de plekken gereden worden waar de energie nodig is. Eenmaal ‘leeg’ gaan de balletjes weer terug naar de fabriek waar ze weer worden opgeladen.
Inmiddels worden de Zwitserse wetenschappers gesteund door financiering uit Europa en hebben ze, onder de naam Reveal, een team verzameld van negen organisaties en zeven Europese landen. Snel gaan we een toepassing op grote schaal helaas nog niet zien. Reveal wil in ieder geval tot 2026 aan het concept sleutelen.
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
