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
Philips presenteert betaalbare QD-OLED-monitor Evnia 27M2N6501L
© Philips
Huis

Philips presenteert betaalbare QD-OLED-monitor Evnia 27M2N6501L

Philips lanceert de Evnia 27M2N6501L, een 27-inch QD-OLED-monitor die hoogwaardige beeldkwaliteit combineert met een relatief scherpe prijs. Het model richt zich vooral op gamers en gebruikers die veel waarde hechten aan contrast, vloeiende actie en brede inzetbaarheid.

De monitor maakt gebruik van QD-OLED-technologie, die bekendstaat om diepe zwarttinten en hoge kleurprecisie. De QHD-resolutie levert een scherp beeld, terwijl HDR-ondersteuning en 10-bit kleurdiepte het scherm geschikt maken voor films, games en grafische software. Opvallend is dat Philips deze eigenschappen aanbiedt in een prijsklasse waar QD-OLED tot nu toe nauwelijks te vinden was.

Voor gamers biedt de 27M2N6501L een verversingssnelheid van 240 Hz, wat zorgt voor vloeiende animaties en minder haperingen bij snelle actie. De monitor is G-Sync compatible en heeft extra hulpmiddelen zoals Crosshair- en Sniper-functies en ShadowBoost, die details in donkere scènes beter zichtbaar maken. Ambiglow krijgt een AI-upgrade en past de lichtgloed achter het scherm automatisch aan op de content.

©PHILIPS | Copyright (c) 2021 Stock Unit/Shutterstock.

HDMI 2.1 maakt het mogelijk om consoles en pc's direct op maximale resolutie en snelheid te gebruiken. MultiView toont twee apparaten tegelijk, nuttig voor wie wil multitasken. Verder zijn er opties zoals LowBlue Mode en Flicker-Free, die vriendelijker zijn voor je ogen. Ook heeft deze monitor een volledig verstelbare standaard.

De Philips Evnia 27M2N6501L is direct verkrijgbaar voor een adviesprijs van 419 euro. Philips geeft drie jaar garantie op zijn OLED- en QD-OLED-schermen, inclusief burn-in-dekking.

©Philips

▼ Volgende artikel
Black Friday bij Keukenloods: kortingen op topkeuze inbouwapparatuur
Huis

Black Friday bij Keukenloods: kortingen op topkeuze inbouwapparatuur

Tijdens Black Friday pakt Keukenloods uit met hoge kortingen op populaire inbouwapparatuur van merken als Siemens en Bosch. Wij lichten hier vijf modellen uit die nu extra interessant zijn: stuk voor stuk slimme keuzes voor wie zijn keuken wil vernieuwen of uitbreiden.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Keukenloods

Siemens ED851BS16E – kookplaat met geïntegreerde afzuiging

De Siemens ED851BS16E combineert koken en afzuigen in één strak oppervlak. De vier inductiezones zijn flexibel inzetbaar dankzij de combiZone, waarmee je twee zones kunt samenvoegen tot één groter kookvlak. Met de powerBoost-functie breng je water extra snel aan de kook, en de quickStart- en reStart-functies zorgen dat de kookplaat direct reageert of je instellingen behoudt als je hem kort uitzet. De ingebouwde afzuiging verwijdert kookdampen direct bij de bron: je hebt dus geen aparte afzuigkap meer nodig.

Siemens EX875LVB1E – inductiekookplaat met flexzones

De Siemens EX875LVB1E is een ruime inductiekookplaat met vijf kookzones die tegelijk gebruikt kunnen worden. De flexInductie-zone herkent automatisch het formaat van de pan en past het verwarmingsoppervlak daarop aan. Dankzij de dual lightSlider-bediening stel je elke zone met een vloeiende beweging nauwkeurig in, van sudderen tot aanbraden. De powerBoost-functie verhoogt het vermogen tot wel 50 procent, zodat je in korte tijd grote hoeveelheden water of gerechten kunt verhitten. De kookplaat beschikt over zeventien vermogensstanden, een warmhoudfunctie en een overkookbeveiliging, wat koken preciezer én veiliger maakt.

Siemens CM724G1B2 – combi-oven met magnetronfunctie

De Siemens CM724G1B2 is een compacte combi-oven met een inhoud van 45 liter en vijftien verwarmingssystemen, waaronder hetelucht, circulatiegrill en onder- en bovenwarmte. Dankzij de combinatie van oven- en magnetronfuncties bereid je gerechten in minder tijd, zonder dat ze hun structuur of smaak verliezen. Via HomeConnect bedien je hem op afstand, en met de oven-assistent gebruik je spraakcommando's om bijvoorbeeld de voorverwarming te starten. Het TFT-touchdisplay biedt een helder overzicht van programma's en temperaturen, terwijl de soft-close-deur en ledverlichting hem nóg gebruiksvriendelijker maken.

Siemens SN63HX36TN – volledig geïntegreerde vaatwasser

De Siemens SN63HX36TN is een volledig geïntegreerde vaatwasser met ruimte voor twaalf couverts en een geluidsniveau van slechts 46 dB. Het apparaat beschikt over zes programma's en vier speciale functies, waaronder VarioSpeed Plus om sneller te wassen en HomeConnect voor bediening via wifi. Dankzij de MachineCare-functie blijft de binnenruimte schoon en fris, en met de Infolight zie je via een lichtprojectie op de vloer of het programma nog loopt. Het verstelbare bovenrek en de flexibele indeling zorgen dat ook grote pannen of glazen eenvoudig passen.

Bosch SMH4ECX28E – stille inbouwvaatwasser

De Bosch SMH4ECX28E valt op door zijn stille werking (42 dB) en energieklasse A. De vaatwasser biedt ruimte voor veertien couverts en beschikt over zes programma's en vijf functies, waaronder Extra Droog en SpeedPerfect+. De VarioLade bovenin biedt extra plek voor bestek en klein servies, terwijl het RackMatic-systeem het bovenrek in hoogte verstelbaar maakt. Met HomeConnect bedien je de machine via de app, en de doseerassistent zorgt dat afwasmiddel gelijkmatig wordt verdeeld voor een optimaal resultaat. De roestvrijstalen kuip en de automatische deuropening na afloop van het programma dragen bij aan een grondig en efficiënt droogresultaat.

Of je nu kiest voor een kookplaat met geïntegreerde afzuiging, een smarte combi-oven of een fluisterstille vaatwasser: tijdens Black Friday is het bij Keukenloods hét moment om te investeren in een moderne keuken! Op de speciale Keukenloods Black Friday-pagina vind je alle aanbiedingen!

Over Keukenloods

In de 16 fysieke showrooms en via Keukenloods.nl – de grootste online winkel voor inbouwapparatuur in Nederland – helpt Keukenloods dagelijks klanten bij het samenstellen van hun ideale keuken. Dankzij deskundig advies in de winkels, een uitgebreid online aanbod, scherpe prijzen en betrouwbare levering  weet je zeker dat jouw nieuwe inbouwapparatuur perfect past bij je keuken én je wensen.