Search
Close this search box.
Search
Close this search box.

De warmtebatterij vormt een goedkopere manier om de overvloedige energie van de zomer, in de winter op te slaan.

Dunkelflaute

Een bezwaar dat je vaak hoort tegen duurzame energie is dat we deze niet op kunnen wekken op de momenten dat we deze energie nodig hebben. Zo is er bijvoorbeeld af en toe is er een windstilte en de zon schijnt uiteraard ’s nachts niet, en in de winter, nauwelijks. Terwijl we juist op deze momenten de energie het meest kunnen gebruiken. Periodes waarin zowel de zon als windmolens nauwelijks energie opwekken, noemen we Dunkelflaute. Dit zijn momenteel dé grote bottleneck bij het garanderen van de energievoorziening met duurzame bronnen.

In de lente, zomer en herfst hebben we het nog redelijk voor elkaar wat betreft onze voorziening met duurzame energie. Hoewel het altijd beter kan. Maar vooral in de winter hebben we een groot probleem. Weliswaar waait het in de winter iets meer dan in de zomer, maar dit is bij lange na niet genoeg om de terugval in het opwekken van zonne-energie te compenseren.

Hitteopslag in beton of in basaltblokken

Gelukkig zijn er tal van slimme mensen die nadenken over een goede oplossing voor dit probleem. Eén van die goede oplossingen is bijvoorbeeld het opslaan van warmte in de zomer, die je dan in de winter kan benutten. Dit kan bijvoorbeeld in water.

Water is per kilo waarschijnlijk de beste warmtebatterij die we kennen. Het nadeel van water is dat het niet verwarmd kan worden tot temperaturen boven de 100 graden. Wat betreft kan je veel beter een materiaal als zand, basaltrotsen of beton gebruiken, want dat kan vele honderden graden heet worden. En dus ook veel meer warmte vasthouden.

Beton kan tot een temperatuur van ongeveer 450 graden verhit worden voordat het zijn gebonden water verliest, basalt is een vulkanisch gesteente, en kan tot boven de 1500 graden Celsius verhit worden voor het smelt. Basalt is bepaald niet schaars, de complete zeebodem en grote delen van het landoppervlak bestaan uit puur basalt. De aarde maakt voortdurend nieuwe basalt door vulkanische uitbarstingen, het magma in de aardmantel is in feite gesmolten basalt.

warmtebatterij
De warmtebatterij CESAR zal ook recreatiecomplex Den Bobbelaer verwarmen. Bron NICE

Een hele woonwijk energieneutraal, het kan met een warmtebatterij

Hoe groter het warmtereservoir, hoe meer energie je er in op kan slaan. En ook, hoe meer inhoud je hebt per oppervlakte. Een warmtebatterij met een inhoud van een kubieke meter heeft een oppervlakte van 6 m2. Een warmtebatterij van 20 x 20 x 20 meter heeft een inhoud van 8000 kuub, maar een oppervlakte van slechts 6 x 20 x 20 = 2400 vierkante meter.

Dat is per kubieke meter dus 20 keer zo weinig en daarmee houdt dit grotere reservoir 20 keer zo goed warmte vast. voor warmtebatterijen geldt dus: hoe groter, hoe beter. Als je ze maar groot genoeg maakt, heb je niet eens isolatie nodig.

Een kubieke meter basalt die je verwarmt tot 600 graden Celsius, weegt 3 ton en kan de hoeveelheid energie in 300-400 kuub gas opslaan. Ter vergelijking: het gemiddelde gasverbruik per huishouden in Nederland, rond de 1200 kuub aardgas per jaar, is 3-4 keer zoveel als dit getal. Dus met een blok basalt van 20 x 20 x 20 meter dat je goed hebt geïsoleerd, heb je in theorie genoeg opslagcapaciteit voor het complete gasverbruik van 2000 huishoudens.

Een compleet dorp, of woonwijk, qua gas energieneutraal. Zo pak je dat aan. In feite is dit al precies wat er gebeurt in enkele pilotprojecten. Zoals het CESAR project van de Nederlandse uitvinder Cees van Nimwegen en zijn bedrijf NICE developments in Boekel.

Hoe werkt het in de praktijk?

Je kan de basaltbatterij weer opladen met stroom uit zonnepanelen. Naar schatting zijn er ongeveer 20 zonnepanelen per huishouden nodig. Dat komt overeen met een dakoppervlakte van 30 m2. De gemiddelde eengezinswoning heeft meer dan het dubbele daarvan, en eventueel kan je ook stroom elders opwekken. Monteer wat gloeispiralen in het basalt, waarmee je het gesteente opwarmt als de stroomprijs heel laag of negatief is, en je stabiliseert dan ook nog eens het elektriciteitsnet.

Met een soort energie-Deltaproject kunnen we dit bekostigen. De kosten zijn ook niet heel hoog, als je het omrekent per Nederlander. Zo, Nederland en de rest van Europa en het noordelijk halfrond is er dan helemaal klaar voor.

Wil je meer duurzaam nieuws lezen? Lees dan Deze bacterie eet plastic: is dat goed nieuws of niet?