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... 👇

Met Circle to Search kun je informatie opvragen over wat je op het scherm van je smartphone ziet, zonder dat je van app hoeft te wisselen of iets hoeft te kopiëren. Dat kan met Circle to Search, een functie die standaard ingebouwd is in de nieuwste Android-versies van onder andere Google Pixel- en Samsung Galaxy-toestellen. Je kunt er meer mee dan je misschien denkt!

Lees ook: 4 handige AI-functies voor je smartphone

Even snel iets opzoeken terwijl je een video kijkt, een bericht leest of door je favoriete app scrolt: tot voor kort betekende dat toch meestal dat je moest wisselen van app, tekst moest kopiëren of een apart tabblad moest openen. Met Circle to Search hoeft dat niet meer. Google heeft deze functie zo ontworpen dat je op elk moment, in elke app, meteen kunt zoeken naar wat er op je scherm staat. Google zoekt vervolgens direct naar relevante informatie, zonder dat je iets hoeft in te typen. Het werkt in vrijwel alle apps, dus of je nu op Instagram zit, een game speelt of iets leest op een website: je kunt het op elk moment starten.

Wat zie ik?

Circle to Search werkt op allerlei soorten content. Zie je een gaaf shirt op een Instagramfoto en wil je weten waar je het kunt kopen? Omcirkel het, en je krijgt gelijk links naar vergelijkbare kledingstukken in webshops. Vaak krijg je niet alleen identieke producten te zien, maar ook alternatieven in verschillende prijsklassen.

Ook meubels, accessoires of zelfs planten kun je zo herkennen. Als je tijdens het scrollen iets tegenkomt dat je aanspreekt, hoef je alleen maar te cirkelen om meteen te zien waar je het kunt vinden – of wat erop lijkt. Handig als je inspiratie opdoet via video's of foto's en daar direct iets mee wilt doen.

Vertaalhulp

Een andere slimme toepassing is het vertalen van tekst, rechtstreeks vanuit beeld. Stel je leest een buitenlandse recensie, komt een menukaart tegen in een foto, of ziet een handgeschreven briefje in een andere taal. Door simpelweg het relevante tekstdeel te selecteren, krijg je direct een Nederlandse vertaling te zien, zonder dat je eerst een aparte vertaalapp hoeft te openen. Dat maakt het veel laagdrempeliger om bijvoorbeeld Franse recepten te begrijpen, Spaanse socialemediaposts te volgen of Duitse nieuwsartikelen te lezen.

©Google

Studiehulp

Circle to Search komt ook goed van pas bij het leren of studeren. Zit je met een lastige formule of grafiek die je niet begrijpt? Je kunt het direct selecteren en uitleg opvragen, vaak inclusief stapsgewijze berekening of achtergrondinformatie. Vooral handig voor scholieren en studenten die digitale lesmaterialen gebruiken: je kunt blijven werken in je les-app, terwijl je tegelijk extra uitleg opvraagt.

Wat hoor ik?

Ook muziekherkenning is inmiddels in Circle to Search geïntegreerd. Je hebt dus geen aparte apps meer nodig om een nummer te identificeren dat je toevallig hoort in een video, in een winkel of op straat. Door het muzieksymbool onderin aan te tikken terwijl het nummer speelt, herkent Circle to Search het liedje – zelfs als je het neuriet of zingt.

Tips voor gamers

Voor wie graag games speelt op zijn telefoon, biedt Circle to Search sinds kort ook specifieke ondersteuning. Krijg je een puzzel niet opgelost, heb je geen idee wat je met een object of voorwerp in de game moet doen of weet je even niet hoe je een level moet uitspelen? Door het betreffende deel van je scherm te selecteren, krijg je hulp in de vorm van tips, korte uitleg of video's die exact op het juiste moment in de gameplay beginnen. Je hoeft het spel dus niet te verlaten om informatie te zoeken.

©Google

De diepte in

Een opvallende toevoeging van de laatste maanden is AI Mode. Wanneer je iets opzoekt met Circle to Search en er verschijnt een zogenoemde AI Overview, kun je naar beneden scrollen en kiezen voor 'dive deeper with AI Mode'. Je krijgt dan de mogelijkheid om door te vragen binnen hetzelfde onderwerp. Stel: je hebt een afbeelding van een historisch schilderij geselecteerd, en AI Overview geeft een korte samenvatting. In AI Mode kun je dan vragen stellen over de stijl, de kunstenaar of de historische context, en krijg je in gewone taal uitgebreide antwoorden.

De cirkel is rond

Je ziet dat je in het dagelijks gebruik dus verrassend veel met Circle to Search kunt. Daarbij is het fijn dat deze AI-hulp bovendien slim reageert op de context. Selecteer je tekst, dan krijg je andere opties dan bij een object of een geluid. Daardoor voelt het gebruik logisch en hoef je niet telkens na te denken over welke knop je moet gebruiken. Ook handig is dat je de gevonden informatie meteen kunt opslaan of delen. Heb je iets interessants gevonden? Dan kun je het met één tik bewaren in bijvoorbeeld Google Keep, mailen naar jezelf of invoegen in een agendanotitie.

Smartphones met Circle to Search

Je laptop maakt lange dagen. Of je nu thuiswerkt, films kijkt of schoolopdrachten maakt, hij staat vaak uren aan. Wil je dat hij zo lang mogelijk goed blijft werken? Dan zijn er een aantal dingen die je beter niet kunt doen – omdat ze op termijn voor problemen kunnen zorgen. Van slechte ventilatie tot verkeerd opladen: zorg dat je deze fouten voortaan vermijdt.

Lees ook: Zo zorg je dat je laptop zo lang mogelijk blijft werken op één acculading

1. Laptop veel op bed of schoot gebruiken

Een laptop heeft lucht nodig. Via kleine openingen aan de zijkant of onderkant voert hij warmte af, en die luchtstroom raakt geblokkeerd als je het apparaat op een zacht oppervlak gebruikt. Op bed, een dekentje of je schoot raakt hij die warmte moeilijk kwijt, waardoor onderdelen onnodig heet worden. Op de korte termijn merk je dat aan een luidruchtige ventilator, op de lange termijn aan snellere slijtage. Gebruik je je laptop vaak op schoot? Leg er dan iets hards onder, zoals een plankje of laptopstandaard. Zo voorkom je oververhitting. Bovendien werkt het vaak ook prettiger.

2. Altijd aan de oplader laten hangen

Veel mensen laten hun laptop de hele dag aan de stroom hangen. Dat lijkt handig – je zit nooit zonder stroom – maar voor de accu is het minder ideaal, vooral bij oudere laptops. Die kunnen sneller slijten als ze continu volgeladen blijven. Moderne laptops hebben gelukkig vaak slimme batterijmanagementsystemen die overladen voorkomen, maar zelfs dan is het beter om de batterij niet constant op 100% te houden. Je verlengt de levensduur door de accu regelmatig te gebruiken: haal de stekker er af en toe uit, laat de lading zakken tot zo’n 30 à 40 procent en laad dan weer op. Veel modellen bieden ook een instelling om het laden automatisch te beperken tot bijvoorbeeld 80%. Werk je veel op netstroom? Dan is het zeker de moeite waard om die functie in te schakelen. Zo houd je de accu langer gezond, zonder dat je er iets van merkt in het dagelijks gebruik.

3. Updates telkens uitstellen

Je krijgt een melding, maar klikt op 'nu niet'. En een dag later nog een keer. En nog een keer. Omdat je net lekker bezig bent en geen zin hebt om de laptop opnieuw op te starten, of omdat je denkt dat updates er alleen voor nieuwe functies zijn. Maar juist in die updates zitten vaak beveiligingsverbeteringen en foutoplossingen. Door lang te wachten blijf je kwetsbaar voor lekken of bugs die allang zijn verholpen. Laat updates daarom uitvoeren op een moment dat je je laptop niet nodig hebt – bijvoorbeeld tijdens de lunch of 's avonds. En stel automatische updates in als dat mogelijk is.

©Daniel CHETRONI - stock.adobe.com

4. Geen ruimte voor ventilatie laten

Wie foto's bewerkt, veel tabbladen open heeft of werkt met grote bestanden, vraagt meer van zijn laptop. De processor warmt op en de ventilator springt aan. Als je laptop dan in een afgesloten kastje, tegen een muur aan of tussen stapels papier staat, kan hij die warmte moeilijk kwijt. De temperatuur loopt verder op, wat invloed heeft op de prestaties en de levensduur. Zorg bij intensief gebruik voor voldoende ruimte rondom het apparaat. Zorg dat je hem op een plek neerzet waar niet allerlei spullen liggen en overweeg een laptopstandaard of -koeler als je merkt dat de temperatuur snel oploopt. 

5. Ventilatieopeningen niet schoonhouden

Een beetje in het verlengde van de fout hierboven: kan je laptop zijn warmte sowieso kwijt, ook als er genoeg ruimte omheen is? In de loop van de tijd verzamelt zich stof in je laptop, vooral rond de ventilator en de luchtkanalen. Zeker als je laptop in een stoffige kamer staat of je veel huisdieren hebt, kan dat snel gaan. Dat stof belemmert de luchtstroom, waardoor warmte blijft hangen en onderdelen sneller slijten. Je merkt het aan een ventilator die vaker aanslaat, of of doordat je laptop langzamer reageert dan je gewend bent. Gebruik af en toe een busje perslucht om de ventilatieopeningen voorzichtig schoon te blazen. 

©Studiomiracle

6. Klikken op verdachte links of bestanden

We weten allemaal dat je niet zomaar ergens op moet klikken. Maar het kan toch gebeuren dat je nieuwsgierig wordt naar die 'gratis update' of dat je denkt dat die mail echt van je bank afkomstig is (want cybercriminelen worden steeds slimmer in het nabootsen van bekende websites en bedrijven). Voordat je het weet heb je dan iets gedownload wat helemaal niet deugt. Malware kan van alles doen: meekijken wat je typt, je bestanden versleutelen, of persoonlijke gegevens stelen.

Een garantie dat je het helemaal kunt voorkomen kan niemand je geven. Wat je in ieder geval wél kunt doen is software altijd alleen via de officiële website downloaden, alleen bijlagen openen van afzenders die je vertrouwt en niet op meldingen klikken die je onder druk zetten. Een goede virusscanner helpt uiteraard ook, maar alert blijven is minstens zo belangrijk.

7. Geen back-ups maken van je bestanden

Je denkt er pas aan als het te laat is: een laptop die niet meer opstart, een harde schijf die crasht of een diefstal. Als je geen back-up hebt en er gebeurt iets met je laptop, dan ben je alles kwijt: je foto's, werk en documenten. Zorg daarom dat je regelmatig een back-up maakt. Dat kan automatisch via een clouddienst, of handmatig met een externe harde schijf. Het instellen kost je hooguit een kwartier. Doen, want de opluchting die je voelt wanneer je een back-up kunt gebruiken op het moment dat je die nodig hebt, is onbetaalbaar! 

8. Ruw omgaan met je laptop

We zijn allemaal wel eens haastig met onze laptop. Snel een usb-stick erin duwen, het scherm met één hand vanaf de zijkant openklappen, wrikken om de oplaadkabel in de poort te steken: het lijkt onschuldig, maar kan schade veroorzaken. Poorten zijn gevoelig, net als de scharnieren van je scherm. Open je laptop altijd met twee handen vanuit het midden en ga voorzichtig om met alle poorten en uitgangen. Doe je dat niet, dan kunnen ze los komen te zitten, waardoor ze uiteindelijk minder goed of helemaal niet meer hun werk kunnen doen.

©Dan74 - stock.adobe.com

9. Alles opslaan op het bureaublad

Voor het gemak bewaren veel mensen bestanden standaard op het bureaublad. Foto's, documenten, downloads – zo heb je ze meteen bij de hand. Omdat elk bureaubladpictogram apart geladen moet worden, kan dat bij oudere laptops voor merkbare vertraging zorgen tijdens het opstarten. Bij moderne laptops speelt dat probleem niet. Maar of je laptop nu oud of nieuw is: door alles maar op het bureaublad te bewaren, raak je wel het overzicht kwijt. Dus dan geldt dat 'alles bij de hand' niet meer. Integendeel: het risico dat je per ongeluk iets belangrijks weggooit, wordt groter naarmate je bureaublad voller raakt. Maak daarom mappen aan, gebruik de standaard 'Documenten'-map en archiveer wat je niet meer nodig hebt.

10. Geen wachtwoord of vergrendeling instellen

Veel mensen gebruiken hun laptop thuis of op werk, en denken daardoor geen wachtwoord nodig te hebben. Maar bij diefstal of verlies ligt je hele digitale leven open. Je mail, documenten, foto's, inloggegevens en opgeslagen wachtwoorden zijn vaak met één klik bereikbaar. Een sterk wachtwoord of pincode op je account, automatische vergrendeling na inactiviteit en versleuteling van je harde schijf maken je laptop veel veiliger. Het kost je nauwelijks extra tijd bij het opstarten, maar voorkomt grote problemen als je laptop ooit in verkeerde handen valt.