ID.nl logo
Miljoenen huizen van het gas dankzij warmtebatterij op zout
© pickup - stock.adobe.com
Energie

Miljoenen huizen van het gas dankzij warmtebatterij op zout

Nederland moet van het gas af en dat wordt een enorme uitdaging. Wellicht zal het niet alleen lukken met warmtepompen, duurzame energiebronnen en warmtenetten. Heel veel woningen zijn immers niet voorzien op de warmtepomp, en de benodigde investeringen daarvoor zijn nog steeds ontzettend hoog. Een mogelijke oplossing komt uit onverwachte hoek: met warmtebatterijen op basis van zout die energie zonder verlies ontzettend lang kunnen vasthouden.

Om energie lang op te slaan, is het binnenkort mogelijk om warmtebatterijen te gebruiken. Die werken volgens een thermochemisch proces. Op de University of Technology Eindhoven zijn ze al heel ver in de ontwikkeling van deze zoutbatterij.

We tonen twee veelbelovende projecten die momenteel werken in testfase en die ontwikkeld worden door de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Bij het eerste idee gaat het om een zoutbatterij die een individuele woning van energie voorziet, het tweede project is in staat om een volledige wijk te verwarmen. 

Water en zout

Om in periodes met weinig wind of zonlicht toch over voldoende energie te beschikken, is de opslag ervan essentieel. De oplossing hiervoor moet komen van warmtebatterijen. De TU/e heeft de warmtebatterij uitgewerkt onder leiding van hoogleraar Olaf Adan. Deze batterij is een gesloten systeem met water en zout. Het principe is verbazingwekkend eenvoudig.

Het gaat om een thermochemisch proces. Neem een flesje met zoutkorrels, of beter gezegd zoutcomposiet kaliumcarbonaat, dat ook te vinden is in koekjes of bakpoeder. Giet er leidingwater bij en je zult merken dat het mengsel begint te stomen en heet wordt. Andersom: door water te verdampen uit dit zout, verandert de kristalstructuur en neemt het mengsel energie op. De in het zout opgeslagen warmte komt pas vrij door er water aan toe te voegen.

Dan komt er zelfs véél warmte vrij. Een kubieke meter zout kan 1,3 gigajoule energie opslaan. Dat komt overeen met 361 kilowattuur, grofweg de hoeveelheid die de accu's van zeven middelgrote EV’s nodig hebben.  

©Bart van Overbeeke Fotografie

De warmtebatterij die TU/e ontwikkelt om energie in je huis energie op te slaan als warmte. 

Warmte afgeven

Ondertussen staat er in de TU/e een installatie die in huis zou kunnen worden geïnstalleerd om op een gecontroleerde wijze waterdamp bij het zout te brengen. Het is een afstudeerproject van werktuigbouwkundige Jelle Houben en het apparaat heeft de grootte van een flinke koelkast. Het closed-loopsysteem dat hij patenteerde wordt intussen bij de TU/e-spin-off Cellsius (zie ook verderop in dit artikel) verder ontwikkeld.

Een ventilator blaast droge lucht langs een bak water, zodat dit verdampt in de humidifier. Die vochtige lucht gaat naar een drukvat waarin de zoutkorrels liggen. Er komt droge warme lucht uit het zout vrij en die kan worden ingezet om het huis of het leidingwater te verwarmen. Dit is de manier hoe de batterij de warmte afgeeft.

De installatie kan een vermogen produceren dat regelbaar is afhankelijk van de warmtebehoefte. Momenteel werkt men met een temperatuur van ongeveer 65°C, zodat je dit systeem kunt aansluiten op een bestaande huisinstallatie. 

©Tue.nl

Het principe van de warmtebatterij.

Warmte opslaan

Om energie op te slaan, gebeurt het omgekeerde. Door de energie van bijvoorbeeld zonnepanelen komt er warme droge lucht in het drukvat met het natte zout. Hierdoor slaat het zout de energie op en kruipt het water als het ware uit het zout. Dat water wordt opgevangen in de humidifier, waarna de droge lucht naar de ventilator gaat en de cirkel rond is. Tot het water helemaal uit het zout verwijderd is, en dan is de batterij opnieuw opgeladen. Dankzij zonne-energie kun je het water en zout dus netjes van elkaar scheiden. Dat is belangrijk, want op die manier raakt het zout helemaal droog en dus vol met energie die je later kunt gebruiken.  

Geen CO₂-uitstoot en verliesvrij

Het allergrootste voordeel van de zoutbatterij is dat dit systeem verliesvrij is en geen CO₂ uitstoot. Als je zorgt dat de batterij is opgeladen en je houdt het water en zout gescheiden, kun je de energie opslaan voor dagen, maanden en zelfs jaren. De zoutbatterij kan worden aangepast aan de warmtebehoefte. In de batterij zitten zoutmodules, containers met 20 kilogram zout. Twintig modules vormen samen het formaat van een grote koelkast; dat is voldoende om een gezin de winter te laten overbruggen.  

De volgende stap: restwarmte benutten op wijkniveau

Naast de thuisbatterij werkt het team aan een transporteerbare batterij op wijkniveau die een vijftigtal woning van warmte zal voorzien. De zoutbatterij vertrekt wekelijks richting een lokale fabriek om te worden opgeladen met hun restwarmte. Restwarmte is warmte die gewoon in de lucht verdwijnt en die daar waardeloos is. Denk daarbij aan de overtollige warmte van de industrie, van datacenters en tuinbouw enzovoort. Er wordt immers ontzettend veel warmte de lucht in geblazen die niet benut wordt. Soms noemt men dat zelfs 'afvalwarmte'. 

Genoeg voor drie tot zes miljoen woningen Restwarmte is er in Nederland in overvloed: ongeveer 1,5 petajoule per jaar. Dan hebben we het over laagwaardige warmte onder de 150°C. Als we dat even in een online converter gooien, komt dat overeen met 416.666.700 kWh per jaar! Op die manier is er in dit land voldoende overtollige energie beschikbaar om drie tot zes miljoen huishoudens van alle benodigde warmte te voorzien. Wat als we erin slagen om deze afvalwarmte op te slaan in batterijen en vast te houden zonder verlies, tot we deze energie werkelijk kunnen benutten?

Batterij zo groot als een zeecontainer

Om hun vinding commercieel te kunnen uitbaten, is de Eindhovense onderzoeksgroep een start-up begonnen: Cellcius. De enorme Cellcius-warmtebatterij wordt opgeladen met wat beschikbaar is aan de energiebron, tegen lage kosten en zonder extra belasting van het bestaande energienet. Zo’n warmtebatterij is zo groot als een zeecontainer en werkt met twee veilige grondstoffen: zout en water. Bovendien produceert deze vondst geen uitstoot en maakt hij gebruik van restwarmte op de locaties waar een overschot is om huizen zonder gas te verwarmen. Bovendien is er geen explosie- of brandgevaar en er komen er geen giftige of onveilige stoffen vrij. Daarbij liggen de energieproductiekosten per kWh erg laag. 

©Cellcius.com

De warmtebatterij met een capaciteit van 10 gigajoule en een vermogen van 100 kW.

Local of mobile

De verdeling van deze Cellcius-batterij werkt volgens twee systemen. Het eerste heet Cellcius.local: een gesloten systeem dat op een vaste locatie is opgesteld. De plaatselijke restwarmte, of de beschikbare elektriciteit, wordt tegen een spotprijs in de batterij opgeslagen. Wanneer de warmtebehoefte groot is of wanneer de energieprijzen hoog staan, geeft de Cellcius-batterij de warmte af via het bestaande leidingensysteem.

Bij Cellcius.mobile wordt de restwarmte opgevangen in een batterijcontainer die via de weg, het spoor of water naar de locatie wordt gebracht waar hij nodig is. Zonder verlies van energie. Als de batterij leeg is, wordt hij vervangen door een volle. Op die manier zorgt Cellcius dat het bestaande leidingensysteem een continue warmtelevering krijgt. Door het opslaan en vervoeren van restwarmte hoeven er geen dure warmtenetten te worden aangelegd. 

©Cellcius.com

De warmtebatterijen worden getransporteerd naar waar ze nodig zijn.

Ook ter koeling In huizen en kantoren kan de warmtebatterij ook andersom werken omdat de warmtebatterij warmte kan opslaan door het water aan het zout te onttrekken. Hiermee verdwijnt de warmte uit de lucht. Met andere woorden: de batterij kan ook lucht koelen. Hierdoor werkt het systeem als een airco.

Het zout gaat twintig jaar mee

Tussen theorie en praktijk lagen toch behoorlijk wat struikelblokken. Het zout was vaak niet stabiel en viel na enkele keren laden en ontladen uiteen. Daarnaast moest het team op zoek naar een betaalbaar apparaat dat de warmte eenvoudig kon opslaan en weer kon losweken in het zout. Voor beide problemen is een oplossing gevonden.

De warmtebatterij bevat geen giftige chemicaliën noch zeldzame materialen, zoals de batterij in elektrische auto’s. Ondertussen bekijkt het onderzoeksteam of kaliumcarbonaat wel het zout is met de hoogste energiedichtheid; misschien zijn er nog meer geschikte kandidaten. Bij maandelijks laden en ontladen blijft dit zoutcomposiet stabiel en kan het meer dan twintig jaar mee.  

Over vijf jaar op de markt

We verwachten dat de commerciële uitvoeringen in de Nederlandse huizen over vijf jaar worden opgesteld. In Frankrijk en in Polen zijn ze in testprojecten geïnstalleerd om het resultaat te bekijken in verschillende klimaten. Dit demonstratieproject wordt deels gefinancierd door de Europese Commissie en zal het effect van de verschillende klimaattypes en de verschillende woningsoorten op de werking van de warmtebatterij aantonen. 

Vraag een offerte aan voor thuisbatterij:

▼ Volgende artikel
Marketing Grand Theft Auto 6-release deze zomer van start
© Rockstar Games
Huis

Marketing Grand Theft Auto 6-release deze zomer van start

Take-Two Interactive en ontwikkelaar Rockstar beginnen aankomende zomer met de marketing rondom de Grand Theft Auto 6-release. De releasedatum staat nog steeds gepland op 19 november van dit jaar.

Dat liet Take-Two weten bij het bekendmaken van diens fiscale kwartaalcijfers. Aldus de uitgever in een persbericht: "Dit fiscale jaar is uitzonderlijk voor ons en we zijn enorm zeker van onze zaak voor het aankomende fiscale jaar. Die gaat revolutionair voor Take-Two en de gehele entertainmentindustrie worden, geleid door de release van Grand Theft Auto 6. Rockstars marketing rondom de release gaat deze zomer van start."

Take-Two bevestigde wederom dat het langverwachte GTA 6 op 19 november moet uitkomen. Het bedrijf heeft al vaker releasedata voor de game beloofd om het later alsnog uit te stellen. Dat het nu meldt dat de marketing rondom de release van het spel aankomende zomer begint, geeft wel een gevoel van meer zekerheid over de mogelijkheid dat de huidige releasedatum wordt gehaald.

Fysieke release niet uitgesteld

Onlangs gingen er geruchten dat alleen de fysieke release van Grand Theft Auto 6 misschien zou worden uitgesteld. Het idee zou zijn dat de digitale release gewoon op 19 november zou verschijnen, maar de fysieke release in de winkels pas later verschijnt om zo leaks te voorkomen. Aan Variety liet Take-Two-ceo Strauss Zelnick weten dat dit echter "niet het plan is". Daarmee lijkt dit gerucht dus ontkracht.

Watch on YouTube

Switch 2-versie van Borderlands 4

Take-Two geeft ook het populaire spel Borderlands 4 uit. Die game verscheen vorig jaar al op meerdere consoles, maar een Switch 2-versie werd uitgesteld. Tijdens de bekendmaking van de kwartaalcijfers vandaag bleek dat de game geheel uit het releaseschema van de uitgever is gehaald.

"We hebben de moeilijke beslissing gemaakt om de ontwikkeling (van de Switch 2-versie) te pauzeren", zo werd wederom aan Variety gemeld. "We blijven ons richten op het leveren van kwaliteitscontent voor de game en blijven het optimaliseren. We blijven ook nauw samenwerken met onze vrienden bij Nintendo. Zo komen PGA Tour 2K25 en WWE 2K26 voor de Switch 2 uit, en we willen graag meer van onze spellen naar het systeem brengen." Het is niet bekend wanneer en of Borderlands 4 nog uitkomt voor de Switch 2.

Over Grand Theft Auto 6

Grand Theft Auto 6 komt op 19 november uit voor PlayStation 5 en Xbox Series X en S. Het spel draait om twee hoofdpersonages: Lucia Caminos en Jason Duval. Het duo heeft een relatie, en duidelijk is in ieder geval dat Lucia vrijkomt uit de gevangenis en het tweetal vervolgens nog verder het criminele pad op gaat.

De game speelt zich af in Vice City, een fictieve versie van Miami, en omstreken. Dat betekent dat spelers glooiende stranden en met neon verlichte straten kunnen verwachten. Het was ook al de setting van de PlayStation 2-game Grand Theft Auto: Vice City, dat na GTA 3 uitkomt. Naar verwachting zal Grand Theft Auto 6 een ongekende hoeveelheid details vertonen. Lees hier alles over de game.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Accupaniek: met deze aanpassingen haal je wél het einde van de dag
© Yuliia
Huis

Accupaniek: met deze aanpassingen haal je wél het einde van de dag

Je laptopaccu lijkt altijd leeg te zijn op het moment dat er nergens een stopcontact te bekennen is. Met de juiste software-instellingen pers je echter makkelijk een uur extra uit je apparaat, zonder dat je daarvoor technisch onderlegd hoeft te zijn. Wij leggen uit aan welke knoppen je precies moet draaien voor maximaal resultaat.

Er is weinig irritanter dan een laptop die in de spaarstand schiet of uitvalt terwijl je in de trein net de laatste hand legt aan een belangrijk document. Veel gebruikers denken bij een snel leeglopende batterij direct dat de hardware versleten is en kijken alweer naar een nieuwe laptop. Vaak is de accu zelf echter nog prima in orde, maar gaat het besturingssysteem slordig om met de beschikbare energie. Fabrieksinstellingen zijn namelijk vaak gericht op maximale prestaties en helderheid, niet op uithoudingsvermogen. In dit artikel leer je hoe je de regie terugpakt en de energievreters in toom houdt, zodat je met een gerust hart de dag doorkomt.

Waar die energie eigenlijk naartoe lekt

Om te begrijpen hoe je accucapaciteit bespaart, moet je eerst weten waar de energie aan opgaat. De twee grootste verbruikers in een laptop zijn vrijwel altijd het beeldscherm en de processor. Het scherm vreet stroom om pixels te verlichten; hoe feller het scherm, hoe sneller de teller tikt. Daarnaast speelt de verversingssnelheid een rol. Veel moderne schermen verversen het beeld 120 keer per seconde (120 Hz). Dat kijkt heel rustig, maar kost aanzienlijk meer rekenkracht dan de standaard 60 Hz.

Onder de motorkap is de processor continu bezig met het verwerken van taken. Een veelvoorkomende misvatting is dat je handmatig alle programma's moet afsluiten om stroom te besparen. Dat is maar ten dele waar, want moderne systemen zijn heel goed in het bevriezen van apps die je niet gebruikt. Wat wél energie kost, zijn achtergrondprocessen die actief blijven synchroniseren, zoals cloudopslagdiensten of mailprogramma's die elke minuut checken op nieuwe berichten. Ook randapparatuur die stroom trekt via de usb-poort, zelfs als je deze niet actief gebruikt, snoept procenten van je lading af.

Besparen tijdens eenvoudige taken

De energiebesparende modus is je beste vriend wanneer je taken uitvoert die weinig rekenkracht vereisen. Denk hierbij aan tekstverwerken, e-mailen, webbrowsen of het invullen van spreadsheets. In deze scenario's heb je de volledige kracht van je processor en videokaart simpelweg niet nodig. Door in Windows of macOS te kiezen voor de energiebesparende modus, klokt de processor zichzelf terug. Hij werkt dan letterlijk iets langzamer, maar voor administratieve taken merk je daar in de praktijk niets van. De letters verschijnen nog steeds direct op je scherm zodra je ze typt.

Daarnaast is dit het moment om eens kritisch naar je schermhelderheid te kijken. Binnenshuis is een helderheid van 50 tot 60 procent vaak meer dan voldoende om comfortabel te kunnen werken. Werk je vooral 's avonds? Dan kan het zelfs nog lager. Ook het uitschakelen van toetsenbordverlichting levert in deze context pure winst op. Het zijn kleine percentages per uur, maar op een hele werkdag maakt dit het verschil tussen wel of niet de oplader moeten pakken.

©PXimport

Prestaties boven accuduur

Er zijn momenten waarop je de batterijbesparingsinstellingen beter uit kunt laten, of zelfs agressief moet vermijden. Zodra je aan de slag gaat met zware grafische taken, zoals videobewerking, 3D-rendering of serieuze gaming, werkt een besparingsmodus averechts. De software knijpt de toevoer van stroom naar de componenten af, wat resulteert in een haperend beeld, trage exporttijden en een frustrerende gebruikservaring.

In deze gevallen heeft de hardware ademruimte nodig om te kunnen presteren. Als je probeert te gamen op een besparingsstand, zal het systeem de prestaties van de grafische chip zo ver terugschroeven dat het spel onspeelbaar wordt. Bovendien duurt het renderen van een video in spaarstand veel langer, waardoor het scherm en de schijf langer actief moeten blijven, wat onderaan de streep soms zelfs méér energie kost dan een korte piekbelasting op vol vermogen. Hier geldt: efficiëntie door snelheid is soms zuiniger dan traagheid.

Situaties waarin instellingen het niet meer redden

Hoewel je met software veel kunt optimaliseren, zijn er harde grenzen waarbij geen enkele instelling je meer gaat redden. Je moet realistisch zijn over de fysieke staat van je apparaat.

Ten eerste is er de chemische degradatie. Als de maximale capaciteit van je accu (ook wel battery health geheten) onder de 70 procent is gezakt, kun je instellen wat je wilt, maar de rek is er fysiek uit. De batterijcellen kunnen de lading simpelweg niet meer vasthouden. Ten tweede is oververhitting een doodsteek voor je accuduur. Als de ventilatoren van je laptop continu staan te loeien omdat de koelkanalen vol stof zitten, kost dat enorm veel energie. Warmte is in feite verspilde energie. Tot slot helpt software niet als je zware externe apparaten zonder eigen voeding aansluit. Een externe harde schijf die zijn stroom via de laptop krijgt, trekt de accu leeg alsof het een rietje in een pakje sap is, ongeacht je schermhelderheid.

Creëer je eigen energieprofiel

Om echt grip te krijgen op je verbruik, moet je de instellingen afstemmen op jouw specifieke gedrag. Begin met de slaapstand-instellingen. Veel mensen laten hun laptop openstaan als ze even koffie gaan halen, waarbij het scherm zomaar tien minuten op volle sterkte blijft branden. Stel in dat het scherm al na twee of drie minuten inactiviteit uitgaat. Dat is de makkelijkste winst die je kunt boeken.

Kijk ook naar je randapparatuur. Gebruik je een externe monitor? Zorg dan dat je laptop zo is ingesteld dat het interne scherm volledig uitschakelt, en niet 'zwart maar aan' blijft staan. Gebruik je veel bluetooth-apparaten? Schakel bluetooth uit als je ze niet gebruikt; het constant scannen naar verbindingen kost stroom. Voor gebruikers met een oledscherm is er nog een extra truc: gebruik een donkere modus. Bij oledschermen verbruiken zwarte pixels namelijk helemaal geen energie, in tegenstelling tot traditionele lcd-schermen waar de achtergrondverlichting altijd aan staat.

Balans tussen snelheid en stopcontact

Het verlengen van je accuduur is uiteindelijk een balansspel tussen comfort en noodzaak. De grootste winst behaal je door de schermhelderheid te temperen en de slaapstand agressiever in te stellen, zodat je geen energie verspilt in de pauzes. Wees niet bang om de energiebesparingsmodus standaard aan te zetten voor alledaags werk; de moderne processors zijn krachtig genoeg om dat zonder haperingen op te vangen. Pas als je merkt dat je laptop traag reageert bij zwaardere taken, is het tijd om de teugels weer iets te laten vieren. Zo bepaal jij hoelang de werkdag duurt, en niet je batterij.