Inhoud
Wat is een zandbatterij?
Een zandbatterij is geen klassiek soort thuisbatterij, maar een warmtebatterij. Zandbatterijen slaan geen elektriciteit op, maar warmte die wordt opgewekt met (groene) energie.
Finland
De zandbatterij zou een uitvinding zijn van Finse bodem. Het bedrijf Polar Night Energy kwam als eerste op de proppen met een volwaardige proefinstallatie.
Werking: Energieopslag in warmtevorm
Een zandbatterij bestaat uit een grote container gevuld met zand. Via leidingen wordt elektrische stroom, bij voorkeur afkomstig uit zonnepanelen of windmolens, doorheen het zand geleid. De wrijving die daarbij ontstaat zorgt ervoor dat het zand opwarmt tot zo’n 500 à 600 graden Celsius.
Een warmtewisselaar gebruikt de warme lucht die uit het zand vrijkomt om water op te warmen. Het warme water wordt vervolgens via een netwerk aan buizen tot zijn bestemming geleid. De toepassingen zijn momenteel gefocust op de industrie.
Kun je de warmte weer omzetten in elektriciteit?
Energieopslag in warmtevorm heeft heel wat voordelen, maar lost het grote probleem van een gewone thuisbatterij niet volledig op. De energie die je opslaat in je thuisbatterij kun je slechts enkele dagen bewaren. De warmte die je opslaat in een zandbatterij of een ander soort warmtebatterij, kun je maanden- of zelfs seizoenenlang vasthouden.
Warmte-energie of thermische energie is evenwel niet hetzelfde als elektriciteit. Je kunt de energie in een warmtebatterij niet rechtstreeks omzetten in elektrische stroom.
Een indirecte omzetting is echter wél mogelijk. Dat gebeurt onder meer via stoomturbines. De opgeslagen warmte wordt dan gebruikt om die stoomturbines te doen draaien, waarbij elektriciteit opgewekt wordt.
Het probleem? Die indirecte omzetting is niet bijzonder efficiënt. Er gaat ontzettend veel energie verloren bij de omzetting. Als je 100 kWh aan warmte-energie gebruikt om een stoomturbine te doen draaien, krijg je daar met andere woorden verre van 100 kWh aan elektriciteit voor terug. Het rendement ligt vele malen hoger als je de opgeslagen warmte gewoon gebruikt om water op te warmen en daarmee, bijvoorbeeld, een verwarmingssysteem doet werken.
Daarbij komt dat stoomturbines vooral nuttig zijn op grote schaal. De omzetting is op dit moment weinig interessant voor particulier gebruik.
Ontvang gratis en vrijblijvend advies over energieopslagsystemen
Bouwstenen
De zandbatterij van Polar Night Energy is gevuld met gemalen speksteen, een restproduct uit andere industrieën. In theorie kun je heel wat verschillende soorten zand gebruiken voor het bouwen van een zandbatterij.
Basalt batterij
De technologie lijkt dan ook enorm op andere systemen, zoals de basalt batterij. De werking is erg gelijkaardig, maar in een basalt batterij wordt de warmte vastgehouden in een geïsoleerde container gevuld met brokken basalt.
Hoeveel warmte kun je opslaan in zand?
In een kubieke meter zand kun je zo’n 140 kWh aan energie opslaan.
De voordelen
De technologie achter warmtebatterijen heeft heel wat voordelen:
- Lage kosten. Materialen als zand en basalt zijn heel wat goedkoper dan bijvoorbeeld lithium, kobalt en mangaan.
- Goed verkrijgbare grondstoffen. Waar lithium en kobalt schaars zijn, zijn grondstoffen als zand eenvoudig te vinden. De stoffen zijn ook niet schadelijk – daarmee biedt de zandbatterij net als de zoutwaterbatterij een antwoord op de grote milieu-impact van klassieke lithium batterijen.
- Opslag op lange termijn. De warmte in een zand- of andere warmtebatterij kan maanden- tot seizoenenlang worden opgeslagen. Dat betekent dus dat je een warmtebatterij tijdens de zomermaanden kunt opladen en de opgeslagen warmte tijdens de koude wintermaanden kunt benutten.
- Alternatief op gas. Restwarmte uit zonnepanelen en windmolens benutten zorgt voor een verkleinde afhankelijkheid van gas en fossiele brandstoffen.
- Lagere uitstoot. Meer groene energie en minder gas verbruiken zorgt voor een lagere uitstoot en een vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen.
- Lange levensduur. Waar thuisbatterijen met geluk meer dan 20 jaar meegaan, zouden warmtebatterijen en zandbatterijen een (aanzienlijk) langere levensduur hebben.
Zijn er nu al warmtebatterijen voor thuis? Is de technologie al voldoende (sc)haalbaar?
Helaas: zandbatterijen en andere warmtebatterijen zijn momenteel nog niet commercieel verkrijgbaar voor particulier gebruik. Je kunt dus ook nog geen professional inschakelen om een warmtebatterij te installeren bij je thuis.
Wat de toekomst brengt? Daarop is het nog even wachten. De installatiekosten voor de zandbatterij van Polar Night Energy lagen alvast erg laag: zo’n 10 euro per kWh. Of het systeem schaalbaar genoeg is voor particulier gebruik, blijft nog maar de vraag.
Tussenoplossingen, waar 1 centrale zandbatterij de centrale verwarming in een groot aantal woningen aandrijft, zouden wel al haalbaar kunnen zijn. Zo’n oplossing biedt ook een welkom antwoord op de steeds hoger wordende energieprijzen.
Industrie
Van de landbouw tot de productie van textiel: zandbatterijen kunnen en worden momenteel wel al ingezet op industriële schaal. In de industrie zijn grote hoeveelheden warmte – en hoge temperaturen – vaak onmisbaar. Dat die industrieën kunnen overstappen op het gebruik van warmte uit hernieuwbare bronnen, is een enorme stap vooruit en zou wel eens het einde kunnen inluiden van het grootschalig gebruik van fossiele brandstoffen.
Vind de beste oplossing voor de opslag voor jouw groene energie
Een particuliere batterij op zand laten installeren, is misschien nog niet mogelijk, maar je kunt wél al zelf groene energie opslaan bij je thuis. Benieuwd naar de laatste innovaties in de wereld van particuliere energieopslag? Op zoek naar de thuisbatterij die het best bij je past? Of op zoek naar de juiste installateur voor je energieopslagsysteem? Vul dan onderstaand formulier in en geef je vragen door aan energieopslagspecialisten. Zij bezorgen je niet enkel gratis en vrijblijvende offertes op maat, maar ook deskundig advies. Zo vind je, snel en eenvoudig, de juiste oplossing voor bij jou thuis.