Hoe kun je efficiënt energie opslaan in zout? In Duitsland is afgelopen week een grote proef gestart.
In een vijf megawatt pilot-installatie in Berlijn test Vattenfall een nieuw type thermochemische batterij. Zoutkristallen met een speciaal ontwikkelde nanocoating vormen de basis van het systeem. De kristallen worden bij een overschot aan elektriciteit geladen. Is er behoefte aan elektriciteit, dan worden ze ontladen, waarbij waterdamp ontstaat. Die wordt ofwel direct in het stadverwarmingsnet geleid, of naar een turbine voor de productie van elektriciteit.
Het Zweedse bedrijf SaltX Technology is de ontwikkelaar van het proces waarbij zout als chemisch medium voor energie-opslag wordt ingezet. Zout kan namelijk 10 maal meer warmte opslaan dan water, dat meestal als medium voor power-to-heat installaties wordt gebruikt.
500 graden
De SaltX-installatie bestaat uit twee vacuümvaten. In ongeladen toestand zit in het ene vat een mengsel van gecoat zout en water. Om het zout te laden wordt het vat tot 500 graden Celsius verhit. Het water verdampt en stroomt naar het tweede vat. Voor de verhitting gebruikt Vattenfall reststroom uit het net.
Zolang het zout droog is blijft het geladen, bij kamertemperatuur en ook langere tijd (weken tot zelfs maanden). Om de energie uit het zout weer beschikbaar te maken, wordt water of waterdamp op het zout gegoten. Door de chemische reactie (van calciumoxide naar calciumhydroxide) ontstaat damp van 500 graden Celsius die Vattenfall als warmtebron voor zijn energiecentrale inzet.
Piekbelasting
De installatie is als een kringloop geconcipieerd, en kan in principe zowel voor warmte als voor koeling worden ingezet. De nanocoating zorgt ervoor dat de zoutkristallen niet aan elkaar klonteren.
De zoutmassa behoudt een structuur als een spons met veel kristaloppervlakte waar de reactie met het water kan plaatsvinden, en waar het water in kan sijpelen. Dankzij de coating kan het zout duizenden malen worden geladen en ontladen zonder zijn eigenschappen te verliezen. Het proces is regelbaar en valt in te zetten om piekbelasting eenvoudiger te kunnen opvangen, of – bij latere opschaling – om fossiele energiebronnen te vervangen.
Fossielvrij
Dit is ook wat Vattenfal voor ogen heeft. Uiterlijk in 2030 wil het bedrijf zijn energie fossielvrij opwekken. In Berlijn wordt gebruik gemaakt van reststroom van windturbines. 'We gebruiken de elektriciteit hier en hoeven minder turbines af te schakelen,' zegt Markus Witt, technisch projectleider bij Vattenfall.
De pilot-installatie zal zes maanden draaien om de reactiesnelheid en de controle over het chemische proces te testen, en om te zien hoe in de praktijk grote hoeveelheden zout efficiënt kunnen worden gedroogd. Aan het eind van het jaar moeten analyses en verbeteringen van het proces bekend zijn.
Financiering
De proef vindt plaats in in de kolencentrale Reuter van Vattenfall in Berlijn-Spandau. Volgend jaar wil het Zweedse energiebedrijf in de centrale een kolenblok stilleggen. Dat biedt plaats voor meer 'zoutsilo's', is het idee. Harald Bauer, CEO van SaltX Technology, wil de technologie zo snel mogelijk op de markt brengen. 'Er is een grote behoefte aan opslag', stelt hij in een persbericht. 'SaltX zal daarin een belangrijke rol spelen.'
De financiering van de proefinstallatie die afgelopen week in gebruik werd genomen, komt van investeerders, maar ook de Duitse overheid stak er 3,5 miljoen euro in.
Tekst: Judith Stalpers
Fotografie: Vattenfall
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.