Finnen slaan zomerse warmte op in zandbatterij

Een zandbatterij, zo wordt deze uitvinding van een Finse startup genoemd. Alleen slaat deze batterij geen elektriciteit op, maar warmte. Die ze vele maanden kan vasthouden, om er dan in de winter gebouwen mee te verwarmen. Een vorm van energieopslag die ook voor ons erg interessant zou kunnen zijn.

Ook al eens gedacht tijdens een snikhete zomer: we zouden deze hitte moeten kunnen opslaan om er ons in de winter mee te verwarmen? De Finse startup Polar Night Energy heeft daar nu wat op gevonden. Al slaan ze niet echt de zomerse warmte op, maar wel de overvloed aan zonne-energie die dan geproduceerd wordt. De batterij die ze daarvoor gebouwd hebben, is wel heel erg simpel: in feite niet veel meer dan een silo met zand. In de Finse stad Tampere hebben ze er al prototypes van gebouwd.

Hete lucht

In de zomer zitten we met een overschot aan energie doordat zonnepanelen op volle toeren draaien, terwijl het elektriciteitsverbruik laag is. Met dat overschot aan energie wekt de Finse startup warmte op: lucht wordt verhit tot meer dan 600 graden, waarna ze via een netwerk van pijpen door een vat met zand wordt gestuurd. Dat zand wordt op die manier extreem heet, en kan die hitte maanden vasthouden. In de winter wordt het proces dan omgekeerd: koude lucht gaat door het zand, warmt op en geeft die warmte via een warmtewisselaar af aan water. Waarmee dan gebouwen verwarmd worden.

Milieuvriendelijk

Het is een systeem dat tal van voordelen heeft, in de eerste plaats door zijn eenvoud. In tegenstelling tot gewone batterijen, maakt het immers geen gebruik van dure, zeldzame grondstoffen. En er komt ook geen milieuvervuiling aan te pas. Integendeel, daar waar in feite elke vorm van zand geschikt is voor deze vorm van warmteopslag, kiest Polar Night Energy voor gebruikt zand uit de bouwsector in zijn systeem, dat op die manier gerecycleerd wordt en nog een erg nuttig tweede leven krijgt.

Warmteopslag

Nog een voordeel is de capaciteit van de opslag. Het idee van warmteopslag is uiteraard niet nieuw. Zo krijgen eigenaars van zonnepanelen bij ons al een tijdje het advies om hun surplus aan elektriciteitsproductie onder andere op te slaan in hun warmtepompboiler. En in Berlijn staat er een gigantische watertoren die tot 56 miljoen liter water kan bevatten en 200 megawattuur (MWh) energie kan opslaan. Handig: zo heb je meteen warm water en sla je de stap met de opslag in zand over. Alleen: water kan die temperatuur veel minder lang vasthouden dan zand, en het is bovendien beperkt tot 100 graden.

Succes in Finland

Zand heeft dus een veel grotere opslagcapaciteit dan water. En in Tampere bewezen de Finnen al dat hun uitvinding werkt: een testproject dat zo’n 3 MWh energie kan opslaan, voorziet er al enkele gebouwen van warmte. Een ander testproject, een cilinder van 7 meter hoog, vergelijkbaar met een graansilo, houdt zo’n 10.000 mensen warm. En Polar Night Energy berekende dat ze voor de verwarming van een wijk met zo’n 35.000 inwoners in hun thuisstad, een cilinder van zo’n 25 meter hoog (of diep) nodig zouden hebben.

Warmtenet

Voor je je naar Tampere rept voor een vat zand om de overproductie van je zonnepanelen in op te slaan: het systeem is vooral efficiënt voor grote projecten. Zoals in combinatie met een warmtenet. Daarvan zijn er vooralsnog niet zoveel in ons land, maar de verwachting is dat er de komende jaren en decennia heel wat van aangelegd zullen worden. Omdat ze nu eenmaal een erg efficiënte en energiezuinige manier zijn om woningen en gebouwen te verwarmen.

Mogelijkheden bij ons

En dan opent dit systeem van warmteopslag heel wat mogelijkheden. Want het kan niet alleen de zomerse overproductie van elektriciteit opslaan. Het kan het hele jaar door ook het elektriciteitsnet mee in balans houden. Telkens wanneer er overproductie dreigt, hoeven dan bijvoorbeeld geen windmolens stilgelegd te worden, maar kan het teveel afgeleid worden naar de zandbatterijen. Veel warmtenetten werken ook op restwarmte van bedrijven, maar die wordt dan enkel in de winter benut. Met deze technologie kan die warmte ook in de zomer worden opgeslagen.