De overstap naar groene energie wordt vooral bemoeilijkt door het opslagprobleem. Zonnepanelen leveren overdag bákken met stroom, maar hoe sla je die op voor de winter? Een veelbelovende oplossing is de brandstofcel, die zonne-energie maandenlang opslaat als waterstof. In de wintermaanden zet deze 'mini-energiecentrale' de waterstof om in stroom en verwarming voor je woning. Lees in dit artikel hoe deze Nederlandse technologie energieopslag betaalbaar maakt.

Iedereen heeft de mond vol van de overschakeling naar duurzame energiebronnen en we gaan verwoed de strijd aan tegen de CO₂-uitstoot. Toch blijven er prangende vragen. Bij groene elektriciteitsproductie blijft de buffering en opslag een heikel punt. En is de warmtepomp wel de enige zaligmakende oplossing? Een alternatief is de brandstofcel, maar die is nog erg duur en vrij onbekend. Hoewel, er komt een nieuwe generatie brandstofcellen die als een mini-energiecentrale de woning van elektriciteit en warmte voorziet, en die de overproductie van zonnepanelen zelfs maandenlang kan opslaan. Het gaat zelfs om een vondst van eigen bodem.

Koude verbranding

Een brandstofcel is een manier om via een chemische reactie elektriciteit op te wekken. Het gaat om een toestel met de omvang van een grote koelkast dat door een elektrochemisch proces waterstof aan de bronbrandstof onttrekt en tegelijkertijd zuurstof toevoegt. Die bronbrandstof is bij de huidige brandstofcellen aardgas of biogas. Tijdens deze chemische reactie komt zowel warmte als elektriciteit vrij. Er vindt dus geen verbranding plaats, zoals bij een conventionele condensatieketel. Daarom noemt men het elektrochemische proces 'koude verbranding'.

De brandstofcel zelf stoot geen CO₂ uit, maar slechts water. Bovendien heeft de cel een duurzaam karakter; het apparaat bevat bijvoorbeeld geen bewegende delen. Toch wordt deze oplossing tot op vandaag niet als hernieuwbare energie beschouwd, omdat er bij de huidige generatie brandstofcellen nog steeds fossiele brandstof nodig is. Terecht, maar bij de brandstofcellen die we later in dit artikel zien, komt ook daar verandering in. 

©sivvector

Big in Japan

Klinkt dat futuristisch? Hier in de Lage Landen misschien wel, maar in Japan is de huishoudelijke brandstofcel Ene-Farm Home Fuel Cell van Panasonic in samenwerking met Tokyo Gas al sinds 2009 op de markt. Het gaat om een brandstofcel die aardgas gebruikt om waterstof aan te onttrekken en zo elektriciteit en warm water te produceren. Deze huishoudelijke brandstofcellen worden vandaag in meer dan 200.000 Japanse woningen gebruikt.

©Panasonic.com

In combinatie met de hoogrendementsketel

Daarop startten ook Europese fabrikanten zoals Viessmann in samenwerking met technologiereus Panasonic met de ontwikkeling van brandstofcellen voor huishoudelijke toepassingen. Hier worden brandstofcellen gecombineerd met een hoogrendementsketel op gas. Samen zorgen ze voor verwarming, warm water en elektriciteit.

Er zijn opstellingen waarbij de brandstofcel gekoppeld wordt aan de condensatieketel en uitvoeringen met een ingebouwde gascondensatieketel. De brandstofcel en de gasketel zijn verbonden met een warmtewisselaar die ervoor zorgt dat de restwarmte van de brandstofcel in het buffervat van de ketel wordt opgeslagen. Overigens wordt dit product niet langer gecommercialiseerd in Nederland en België. In Duitsland worden ze nog wel verkocht.

De eerste generatie duur en kwetsbaar

Behalve dat deze generatie brandstofcellen aardgas verbruiken is een ander probleem dat ze op dit moment erg prijzig zijn en alleen aantrekkelijk zijn voor grootverbruikers. Wie meer dan 3500 kWh à 4000 kWh elektriciteit per jaar nodig heeft, kan een brandstofcel overwegen. Als je weinig verbruikt of als je een energiezuinige woning hebt, zal de brandstofcel minder aantrekkelijk zijn. De prijs loopt al snel op richting de 15.000 en zelfs 20.000 euro, en het duurt dus wel even om deze investering terug te verdienen. 

De brandstofcel als energiegenerator

Zo’n brandstofcel werkt met een anode en kathode. De plaats waar de elektrische stroom in de cel binnenstroomt, is de anode. De kathode is de plek waar de stroom de cel weer verlaat. Een voordeel van een brandstofcel ten opzichte van de batterij is dat je constant nieuwe energiedragers aan de cel kunt blijven toevoegen om stroom en warmte te produceren. Dat is een proces dat kan blijven doorgaan, terwijl de accu van een batterij na verloop van tijd 'op' raakt. 

Stroom naar waterstof en terug naar stroom

Overtollige zonnestroom opslaan en bewaren is duur en bedoeld voor korte periodes. Zonne-energie gedurende maanden opslaan in een batterij was tot voor kort ondenkbaar. Toch beweert het Duits bedrijf Home Power Solution een oplossing te hebben om dit soort overschotten veel rendabeler op te slaan via een brandstofcel: de Picea. Dit apparaat gebruikt overtollige zonnestroom van de zonnepanelen om water te splitsen in waterstof en zuurstof. De geproduceerde H₂ (waterstof) wordt vervolgens gebufferd in tanks. 

©Homepowersolutions.de

Zomerstroom bewaren voor de winter

's Winters wordt de waterstof van de Picea weer omgezet in stroom door middel van de brandstofcel. De brandstofcel zou dus ook een oplossing kunnen zijn voor langetermijnopslag van stroom. De woordvoerder van Home Power Solution vertelt ons dat het product momenteel – en ook volgend jaar – alleen in Duitsland wordt verkocht. Bovendien moeten de opslagtanks met het licht ontvlambare waterstofgas buiten de woning worden opgesteld. Verder weten we nog niets over de efficiëntie van het systeem. Volgens de website zou de Picea in staat zijn om 1500 kWh aan 's zomers opgewekte zonnestroom te bewaren voor de winter.

©Homepowersolutions.de

Circulaire energie 

Een ander veelbelovend project vinden we in Nederland bij Circonica. Diederik Jaspers en Wouter van Neerbos hebben in 2018 het bedrijf Circonica Circular Energy B.V. opgericht om samen met de TU Delft en Rijksuniversiteit Groningen een betaalbare en breed inzetbare brandstofcel te ontwikkelen. We spraken met Diederik Jaspers.

"Het grootste probleem van de brandstofcellen die we kennen is dat ze te duur zijn en dat ze een te korte levensduur hebben. In ons onderzoek werkten we met chemicaliën waarmee je deze elektrische energie in combinatie met CO₂ en waterstof toch kunt opslaan, bijvoorbeeld in methanol. De methanol zorgt dan voor zogenaamde ‘chemical storage’. Hierdoor kan de brandstofcel worden ingezet als bouwsteen voor de energietransitie en bij de opslag van duurzame energie. De brandstofcel van Circonica is vooral goedkoper en efficiënter dan zijn tegenspelers."  

©Circonica.com

20 cellen samen zo groot als een colablikje

Ook deze nieuwe brandstofcel zet door een elektrochemische reactie de brandstof om in elektriciteit en warmte. De Circonica is gebaseerd op het HELP-concept: Holle Elektrodes en Losse Platen. De elektrodes zijn gemaakt uit keramiek en niet uit dure, zeldzame materialen. De cellen worden los op elkaar gestapeld. Zo’n stapel van twintig cellen heeft de doorsnede en hoogte van een colablikje. Zo'n 'stack' heeft een vermogen van 250 watt.

Voor een huishouden volstaan één tot vier stacks, aangevuld met een kleine accu voor de momenten van piekbelasting. Uniek aan deze brandstofcel is dat hij tevens dienst kan doen als elektrolyser om overtollige stroom van zonnepanelen om te zetten in waterstof, waarmee hij later opnieuw elektriciteit kan opwekken.

Deze brandstofcel is een alleseter en kan vele typen brandstof aan: aardgas, biogas, waterstof, ammoniak en mengsels daarvan. Door de directe elektrochemische omzetting in elektriciteit is deze brandstofcel drie keer zo efficiënt als een verbrandingsmotor. Ook is het relatief eenvoudig om de cel in een cv-ketel te integreren, omdat de uitvoertemperaturen vergelijkbaar hoog zijn.

Toekomstmuziek

De startup Circonica heeft ondertussen een werkende brandstofcel. In samenwerking met de genoemde universiteiten worden verschillende brandstoffen getest om de brandstofcel te optimaliseren. Door de samenwerking met grondstofleveranciers, spuitgieterijen en een fabrikant van verwarmingsketels mikt men op een prijs van 1500 euro per kW als de productie eenmaal geautomatiseerd en opgeschaald is. Haalbaar dus voor een huishouden, zes tot tien keer lager dan andere brandstofcellen en bovendien veel goedkoper dan warmtepompen die nu 7000 tot 15.000 euro kosten.

Over slim energie opslaan gesproken... 👇

Je staat in de parfumerie en ziet drie flacons die er bijna identiek uitzien. De naam is hetzelfde en het merk is hetzelfde, maar het prijsverschil tussen die drie is groot. Dat komt doordat er eigenlijk drie verschillende varianten zijn: parfum, eau de parfum en eau de toilette. Hoewel het verleidelijk is om simpelweg op het prijskaartje af te gaan, is het slim om te weten wat je precies koopt. De verschillen tussen die drie zijn namelijk groter dan je denkt. Hoe dat precies zit, lees je hier.

Om de juiste keuze te maken, moet je eerst begrijpen hoe een geur eigenlijk in elkaar zit. In de basis bestaat elk luchtje uit een mengsel van alcohol, water en geurstoffen (ook wel parfumolie genoemd). De alcohol fungeert als de drager: zodra je sprayt, verdampt de alcohol en blijven de geurstoffen achter op je huid. Het grote onderscheid tussen de verschillende varianten zit hem puur in de concentratie van die parfumolie. De vuistregel is simpel: hoe hoger het percentage geurstoffen, hoe intenser de geur is en hoe langer je er plezier van hebt.

Parfum (extrait de parfum)

Als we het in de volksmond hebben over 'parfum', bedoelen we vaak gewoon een lekker luchtje. Maar in de officiële termen is parfum (of extrait de parfum) de meest pure en kostbare variant die je kunt kopen. Met een concentratie aan geurstoffen die meestal tussen de 20 en 40 procent ligt, is dit de absolute topklasse.

Omdat de concentratie zo hoog is, bevat deze variant relatief weinig alcohol. Dit maakt puur parfum vaak een uitstekende keuze voor mensen met een gevoelige huid, omdat alcohol de huid kan uitdrogen. De geur is vol, diep en blijft met gemak de hele dag - en vaak zelfs de volgende ochtend nog - hangen. Je hebt er extreem weinig van nodig; vaak wordt parfum daarom niet in een sprayfles verkocht, maar in een klein flesje waarmee je een paar druppels op de huid dept.

Eau de parfum (EDP)

Kijk je in het badkamerkastje van de gemiddelde Nederlander, dan is de kans groot dat je daar een eau de parfum aantreft. Met een geurconcentratie van 15 tot 20 procent biedt deze variant de gulden middenweg. Het is minder zwaar en olieachtig dan puur parfum, maar krachtig genoeg om een hele werkdag of een avond uit mee te gaan. Meestal blijft een eau de parfum zo'n zes tot acht uur goed waarneembaar.

Eau de parfum richt zich vaak op de zogenoemde 'hartnoten' van een geur. Dit zijn de geuren die tevoorschijn komen nadat de eerste alcohol is verdampt. Hierdoor is de geur vaak wat dieper en warmer, wat hem geschikt maakt voor zowel dagelijks gebruik als speciale gelegenheden.

Eau de toilette (EDT)

De term 'eau de toilette' klinkt chique, maar betekent letterlijk 'toiletwater'. Dit stamt uit de tijd dat men deze geur gebruikte om zich in de ochtend mee op te frissen ('toilet maken'). Deze variant is met een percentage van 5 tot 15 procent geurstoffen een stuk lichter en vluchtiger dan (eau de) parfum.

Waar een eau de parfum de diepte in gaat, focust een eau de toilette zich meestal op de toptonen. Dit zijn vaak frisse citrus- of fruitgeuren die je direct ruikt bij het sprayen, maar die ook sneller vervliegen. Een eau de toilette blijft gemiddeld drie tot vijf uur hangen. Het is dan ook een goede keuze voor mensen die niet van zware, bedwelmende geuren houden, of voor gebruik op kantoor waar je je collega's niet wilt overweldigen. Houd er wel rekening mee dat je deze geur halverwege de dag waarschijnlijk even opnieuw moet aanbrengen.

Prijs versus kwaliteit: wat is nu echt goedkoper?

Het lijkt een simpele rekensom: een grote fles eau de toilette is aan de kassa vaak goedkoper dan een klein flesje eau de parfum. Toch kan die goedkopere fles op de lange termijn duurkoop zijn. Omdat eau de toilette sneller vervliegt, heb je de neiging om royaal te sprayen en dit gedurende de dag te herhalen. Hierdoor gaat de fles veel sneller leeg.

Bij een eau de parfum of puur parfum is de aanschafprijs hoger, maar heb je aan één keer een beetje aanbrengen in de ochtend vaak genoeg voor de hele dag. Je doet dus aanzienlijk langer met de flacon.

Wanneer draag je wat?

Als je twijfelt over welke variant je moet kopen, laat dit dan afhangen van het seizoen en de gelegenheid. Warmte versterkt namelijk geur. In de zomer, wanneer je huid warm is, kan een zwaar parfum al snel te overheersend en plakkerig aanvoelen. Een lichte, frisse eau de toilette is dan perfect. In de winter is het juist andersom: kou zorgt ervoor dat geuren minder goed vrijkomen en snel wegvallen. In die maanden, en zeker 's avonds tijdens een diner of feestje, komt een rijkere eau de parfum of parfum veel beter tot zijn recht.

Haal alles uit je geur

Heb je eenmaal je keuze gemaakt, dan wil je natuurlijk dat je zo lang mogelijk lekker ruikt. Een veelgemaakte fout is het wrijven van de polsen na het sprayen. Doe dit niet; door de wrijving creëer je warmte die de geurmoleculen kapotmaakt, waardoor vooral de frisse toptonen direct verdwijnen en de geur vlakker wordt.

Daarnaast hecht parfum slecht op een droge huid. Wil je dat je geur echt lang blijft hangen? Smeer je huid dan eerst in met een geurloze bodylotion of een crème uit dezelfde geurlijn voordat je gaat sprayen. De vetten in de crème houden de geurstoffen vast, zodat jij - of je nu kiest voor eau de toilette of parfum - de hele dag heerlijk ruikt.

Traditionele oordopjes sluiten luisteraars af van hun omgeving, maar JBL gooit het met zijn nieuwe Sense Pro over een andere boeg. Het minispeakertje van dit zogenoemde open ear-model bevindt zich namelijk pal voor jouw gehoorgang. Met name in het verkeer is dat wel zo veilig, want tijdens het luisteren hoor je óók omgevingsgeluid. We nemen de proef op de som.

De JBL Sense Pro is een interessant product voor mensen die reguliere oordopjes niet zo prettig vinden zitten. Je hoeft deze apparaatjes namelijk niet in je oor te proppen. Met behulp van flexibele siliconen oorhaken blijven ze goed op hun plek zitten. Dankzij het zachte materiaal ervaar je tijdens lange luistersessies niet zo gauw irritaties. De Sense Pro zit erg comfortabel in de ronding van je oor. Bedenk wel dat je deze in-ears bij bepaalde activiteiten enigszins voelt wiebelen, bijvoorbeeld wanneer je wild met je hoofd draait of tijdens het sporten. Logisch, want de behuizing zit tenslotte niet klem in jouw gehoorgang. Het is een kwestie van wennen.

©Maikel Dijkhuizen

Accu en bediening

Zodra deze bluetooth-oordopjes na enige oefening eenmaal goed op hun plek zitten, kan het luisteren beginnen. Met een luistertijd van ongeveer acht uur op een enkele batterijlading houdt de Sense Pro het lang vol. De inbegrepen oplaadcase bevat een accu met een capaciteit van nog eens dertig uur. Na slechts tien minuten opladen kunnen de oortjes er weer vier uur tegenaan. Kortom, je hebt onderweg of op afgelegen plekken niet zo snel te maken met lege accu's.

De IP54-gecertificeerde behuizing is spatwaterdicht. Laat ze in de regen dus lekker zitten. Het linker- en rechteroordopje bevatten een klein aanraakpaneeltje. Tik eenmaal aan de linkerkant om het volume harder te zetten en tik tweemaal voor een zachter geluid. Je raakt het rechteroordopje aan om muziek te pauzeren en liedjes te skippen. Via het bedieningspaneel beantwoord je ook nog inkomende oproepen. Voor handsfree gesprekken zijn er maar liefst vier microfoons ingebouwd. Al met al werkt de bediening prima, zodat je jouw smartphone in je zak of tas kunt laten zitten.

©Maikel Dijkhuizen

Gedetailleerd geluid

Op audiovlak heeft JBL zijn zaakjes goed voor elkaar. De Sense Pro levert een kraakhelder geluid met een hoge detaillering. Zelfs bij het luisteren van bombastische muziekstukken zijn alle instrumenten duidelijk te horen. Met de standaard geluidsinstellingen blijft het basniveau voor muziekgenres als hiphop en dance wel iets achter. Geen probleem, want in de JBL Headphones-app pas je het geluid naar eigen smaak aan. Activeer bijvoorbeeld de equalizerinstelling 'Bass' of zelfs 'Extreme Bass'.

Als je graag naar films en series kijkt, komt de ondersteuning voor ruimtelijk geluid goed van pas. Zet in dat geval de optie 'Spatial Sound' aan en ervaar meer audio-effecten. Een nadeel is dat personen in jouw omgeving het geluid afkomstig van de Sense Pro wellicht kunnen horen. Dat komt door de open constructie van de oordopjes. Overigens geldt dit met name wanneer je het volume hoog hebt staan.

©Maikel Dijkhuizen

JBL Sense Pro kopen?

Zoek je in-ears met een goed geluid die jouw oren niet volledig afsluiten van de omgeving? Als je de hoge adviesprijs van 179,99 euro voor lief neemt, bevelen we de JBL Sense Pro van harte aan. Deze oordopjes zitten comfortabel en laten zich eenvoudig bedienen. Bovendien bieden ze ook nog eens een hoge audiokwaliteit en lange accuduur. De Sense Pro is in vijf kleurstellingen te koop.