ID.nl logo
Lithium, waterstof, stikstof: hoe kunnen we groene stroom opslaan?
© Highview Power
Energie

Lithium, waterstof, stikstof: hoe kunnen we groene stroom opslaan?

Groene stroom is fantastisch. Maar als het op een bewolkte dag niet waait, hebben we nog altijd aardgas nodig om elektriciteit op te wekken. Dat moet anders, maar hoe? In dit artikel kijken we naar een aantal mogelijkheden, waarbij de cryobatterij (die werkt met stikstof) een veelbelovende optie lijkt te zijn.

Dat energievoorziening op korte termijn duurzaam moet worden gemaakt is een onmiskenbaar feit. Windmolenparken en zonnepanelen schieten als paddenstoelen uit de grond. Maar wat als de wind gaat liggen of de zon niet schijnt? In dit artikel maakt ID.nl jou bekend met een aantal mogelijkheden. We behandelen het volgende:

  • Lithium
  • Waterstof
  • Stikstof

Ben jij geïnteresseerd in groene stroom? Lees dan ook: 24 uur per dag schone stroom: dit moet je weten over geothermische energie

De toekomst van onze energievoorziening is duurzaam, daar bestaat grote overeenstemming over. Deze vergroening materialiseert zich in steeds meer windmolens, zonnepanelen en elektrische auto’s. Langzaam maar zeker nadert de dag dat we geen druppel fossiele brandstof meer nodig hebben. En het moet gezegd: er worden flinke vorderingen gemaakt. Ruwweg een kwart van alle energie (dus inclusief verwarming en verkeer) die in Nederland wordt verbruikt, is afkomstig uit duurzame bronnen, en dat aandeel groeit snel. 

Maar daarmee groeit ook een probleem. Wind- en zonne-energie zijn – in energiejargon – intermitterend. Op dagen zonder wind of zon leveren ze geen stroom. Op dit moment is dat geen probleem, omdat er nog volop fossiele centrales draaien. Maar in een theoretische situatie waarin alle benodigde elektriciteit in principe (dus bij gunstige weersomstandigheden) kan worden opgewekt door windmolens en zonnepanelen, dient er een net zo grote productiecapaciteit aanwezig te zijn in de vorm van ‘basislastcentrales’. Dit zijn centrales die à la minute ingeschakeld kunnen worden om acute stroomuitval te voorkomen. 

Dergelijke centrales draaien bijna altijd op aardgas oftewel methaan (CH4), op zichzelf al een krachtig broeikasgas en eveneens een bron van CO2. En hoe meer windmolens zonnepanelen er aan het stroomnetwerk gekoppeld worden, hoe meer gascentrales er nodig zijn. Gewoon omdat elke avond de zon onder gaat, en het lang niet altijd waait. Het lijkt daarom verstandig om nog méér molens en panelen te installeren, zodat er op goede dagen een energie-overschot ontstaat. Deze extra energie kunnen we dan bewaren voor later gebruik. 

©Highview Power

Gebrek aan lithium 

Maar hier stuiten we op de olifant in de kamer. Elektriciteit kan helemaal niet worden bewaard! Er moet meteen iets mee worden gedaan, anders gaat het verloren. 

Dit druist wellicht in tegen de intuïtie. We kunnen toch onze telefoons en elektrische auto’s opladen? We kunnen toch stroom in een accu stoppen? Helaas, nee. Wanneer we de Tesla aan de lader hangen, gebruiken we elektriciteit om een chemische reactie in de batterij op gang te brengen die een fysische verandering teweegbrengt. Zodra we wegrijden, begint de batterij terug te keren naar de oorspronkelijke chemische toestand, met als bijproduct een elektrische stroom die de auto aandrijft. Feitelijk is een batterij een elektriciteitscentrale in het klein – maar geen opslagmedium. 

Niettemin: batterijen kunnen worden gebruikt als energiebuffer in het stroomnetwerk. Elon Musk maakt daar graag goede sier mee. Zijn ‘megabatterij’ in Texas voorziet bij stroomstoringen twintigduizend huishoudens van energie. Musk verkoopt ook accu’s voor individuele huishoudens. In zo’n ‘powerwall’ kun je de stroom uit je zonnepanelen bewaren voor ‘s avonds of donkere dagen. Als iedereen zo’n accu zou bezitten, dan zouden netwerkbeheerders heel wat minder kopzorgen hebben. 

Maar dat gaat niet gebeuren. De accu’s in smartphones, auto’s en powerwalls zitten namelijk vol met lithium. En daar is nu al een schrijnend gebrek aan, zo signaleerde de financiële nieuwsdienst Bloomberg in 2022. Los daarvan is de winning van lithium een allesbehalve milieuvriendelijke activiteit die veel vervuiling en broeikasgassen voortbrengt. Daar komt bij dat lithium-ion-batterijen duur zijn en moeilijk te recyclen. Het is al met al moeilijk voor te stellen dat ze ooit als de belangrijkste buffer zullen dienen binnen een verduurzaamd energiesysteem. 

©Vladimir Efimov

Waterstof is lastig 

En waterstof (H2) dan? Kunnen de toekomstige stroomoverschotten op zonnige en winderige dagen niet worden aangewend om waterstof te bereiden uit zeewater? Jazeker, en de industriesector heeft het hier al vaak over. Maar we moeten ons niet voor de gek laten houden. Het proces waarmee water opgesplitst wordt in waterstof en zuurstof is erg inefficiënt. Je gooit er dus duurzame stroom mee weg – en dat doe je alleen wanneer je er echt veel te veel van hebt. 

Verder is het (soms letterlijk) een hel om waterstof te vervoeren en te bewaren. Het kookpunt bedraagt -253°C, zodat je een fortuin kwijt bent aan koeling. Het spul lekt overal doorheen en maakt metalen bros. Het spreekt boekdelen dat er op de hele wereld vooralsnog maar één tanker voor vloeibare waterstof in de vaart is: de experimentele Suiso Frontier uit Japan. Vergelijk dat met de enorme vloot van LNG-tankers die sinds Poetins oorlog af en aan varen naar onze havens. 

De energiebedrijven prediken waterstof, maar stoken methaan. Logisch, want dat gas begint pas bij -161°C te koken, en laat de opslagtanks heel. Bovendien hoeft het niet te worden gemaakt, maar komt het gewoon uit de grond. 

©audioundwerbung

Stikstof als buffer 

Met methaan jagen we de opwarming van de aarde verder aan. Toch hoeven we voor onze basislastcentrales niet tot aan de ondergang van de beschaving aan deze energiebron vast te zitten. In het Britse Manchester is inmiddels een buffersysteem aan het stroomnetwerk gekoppeld dat gebruikmaakt van nog weer een ander, veel voorkomend gas: stikstof. Niet schrikken: het gaat hier niet om de stikstofverbindingen die Nederland op stelten zetten, maar om het onschadelijke gas N2 dat iedereen voortdurend in- en uitademt en dat 78 procent van de atmosfeer uitmaakt. Het kookpunt van stikstof bedraagt -196°C. Wanneer je vloeibare stikstof blootstelt aan normale buitentemperaturen, zo bedachten de oprichters van het Britse bedrijf Highview Power, dan gaat het koken. De stikstofstoom die hiervan het resultaat is, kan aan een turbine worden gevoerd. Resultaat: elektriciteit. 

Uiteraard werkt dit alleen als de stikstof eerst vloeibaar wordt gemaakt. Daar is elektriciteit voor nodig. Aldus is het systeem van Highview een zogeheten cryobatterij (Grieks: kryos = koud). De cyclus is niet zo efficiënt als die van lithium-ion-batterijen, zo geven de uitvinders toe, namelijk 60 tot 75 procent tegenover 75 tot 85 procent, maar het proces is wél heel veel efficiënter dan het splitsen van waterstof dat daarna wordt verbrand in een gascentrale. 

Wat de cryobatterij vooral aantrekkelijk maakt, is dat er geen schaarse materialen voor nodig zijn. De stikstoftanks zijn van staal, een goedkoop en robuust materiaal dat uitstekend te recyclen is. Evenmin zijn er schadelijke stoffen in het spel. In Manchester draait inmiddels een systeem met een capaciteit van 250 MWh, en dat is 50 MWh meer dan de veel beroemdere ‘megabatterij’ van Musk in Texas. 

💡Wil jij zelf groene stroom opslaan? Overweeg een thuisaccu!

Vraag een offerte aan voor thuisbatterij:

▼ Volgende artikel
Nieuw van JBL: open-ear koptelefoon voor kinderen
© JBL | Ali Harper | Stocksy.com
Huis

Nieuw van JBL: open-ear koptelefoon voor kinderen

JBL breidt zijn Junior-serie uit met de JBL Junior FREE, de eerste open-ear koptelefoon van het merk die speciaal is ontworpen voor kinderen. Het model combineert een open ontwerp met ouderlijk toezicht via een app en een maximale geluidssterkte van 85 decibel, zodat kinderen veilig kunnen luisteren zonder volledig afgesloten te zijn van hun omgeving.

De Junior FREE maakt gebruik van JBL's OpenSound-technologie, waarbij geluid via luchttrillingen naar het oor wordt geleid zonder de gehoorgang af te sluiten. Daardoor horen kinderen nog wat er om hen heen gebeurt, wat handig is tijdens huiswerk of onderweg. Tegelijkertijd beperkt de ingebouwde JBL Safe Sound-functie het volume tot 85 decibel, een niveau dat als veilig wordt beschouwd voor jonge oren. Ouders kunnen via de JBL Headphones-app het volume en de luistertijd in real-time volgen, en krijgen dagelijkse of wekelijkse rapporten over gebruik en geluidsblootstelling.

Het ontwerp is afgestemd op kinderen: lichtgewicht, flexibel en gemaakt van zacht siliconenmateriaal. De open-ear constructie rust op het oor in plaats van erin, wat volgens JBL extra comfort biedt bij langdurig gebruik. De grotere knoppen maken de bediening eenvoudig, en de spatwaterdichte behuizing (IPX4) moet de koptelefoon bestand maken tegen dagelijkse ongelukjes. De batterij houdt het tot tien uur vol, en met tien minuten opladen komt daar nog eens drie uur bij.

JBL heeft ook gedacht aan speelse details. De verpakking kan worden omgevormd tot een telefoonstandaard en in de doos zitten stickers waarmee kinderen hun koptelefoon kunnen versieren.

©JBL

De JBL Junior FREE is vanaf november verkrijgbaar in paars, turquoise en perzik. De adviesprijs is 69,99 euro.

▼ Volgende artikel
Prettig werken in Word: verberg overbodige teksten
© © Simon Lehmann - PhotoGranary
Huis

Prettig werken in Word: verberg overbodige teksten

Stel: je hebt een tekstdocument en je wilt zowel een lange versie als een korte versie afdrukken of als pdf uitvoeren. Je kunt dan met verschillende documentversies weerken, maar soms is het juist minder omslachtig om in hetzelfde document bepaalde stukken tekst te verbergen.

Wat gaan we doen?

In dit artikel lees je hoe je in Word tijdelijk tekst kunt verbergen met een speciale toetscombinatie, hoe je deze desgewenst weer helemaal zichtbaar maakt en hoe je via de menu's van Word kunt instellen dat verborgen tekst altijd zichtbaar of afdrukbaar blijft.

Om de tekst te verbergen, selecteer je eerst de inhoud die je tijdelijk aan het oog wilt onttrekken. Daarna open je het lettertype-dialoogvenster. Dat kan door met de rechtermuisknop op de tekstselectie te klikken en de opdracht Lettertype te kiezen. Of je gebruikt simpelweg de toetscombinatie Ctrl+D. In dit dialoogvenster zet je onder Effecten een vinkje bij de eigenschap Verborgen tekst. Of nog sneller: selecteer de tekst die je wilt verbergen en gebruik de combinatie Ctrl+Shift+H (met de H van hide). Hierdoor verdwijnt de tekst uit beeld. Er zal ook geen extra witruimte te zien zijn.

Verborgen tekst is een optie bij Lettertype.

Alles weergeven

Wil je de tekst tonen, dan kun je die inschakelen via de optie Alles weergeven (Ctrl+*). Dat is de knop met het alineapictogram in het tabblad Start in de groep Alinea, en wordt ook weleens ‘Toon onzichtbare tekens’ genoemd. Hierdoor wordt de verborgen tekst tijdelijk weer zichtbaar, maar hij is wel met kleine grijze puntjes onderstreept. Dat is om aan te geven dat deze tekst nog steeds het kenmerk verborgen heeft en dus niet wordt afgedrukt. Om de tekst wel weer definitief zichtbaar te maken, haal je hem eerst via de functie Alles weergeven tevoorschijn. Daarna selecteer je de met puntjes onderstreepte tekst en vervolgens verwijder je het vinkje Verborgen tekst in het dialoogvenster Lettertype. Vraag je het aantal woorden in het document op met Controleren / Aantal woorden, dan zal de verborgen tekst altijd blijven meetellen. Wanneer je het document afdrukt of exporteert als pdf, zal de verborgen tekst echter niet te zien zijn.

Met de knop Alles weergeven haal je de verborgen tekst tijdelijk terug naar boven.

Verborgen tekst altijd weergeven

Ten slotte zit er een optie in Word om verborgen tekst altijd te tonen. Ga daarvoor naar Bestand, kies Opties en selecteer in de linkerkolom Weergave. Je kunt nu met een vinkje aangeven dat je verborgen tekst altijd op het scherm wilt zien. Daaronder bij de Afdrukopties is het mogelijk om in te stellen dat je verborgen tekst altijd wilt afdrukken. Die twee opties zijn niet de standaardinstelling.

In de opties kun je verborgen tekst altijd in beeld brengen en ook altijd afdrukken.