De Bakstenen Batterij: Hoe we zwaartekracht kunnen gebruiken voor energieopslag

De Bakstenen Batterij: Hoe we zwaartekracht kunnen gebruiken voor energieopslag

We worden om de oren geslagen met informatie over klimaatverandering. Overal kan je artikels vinden over de toekomst van transport en elektriciteitsproductie, of de noodzaak van meer groene energie. Maar met een ecologisch verantwoorde productie alleen komen we er niet. Ook opslag van energie is nodig. Denk bijvoorbeeld aan batterijen die elektriciteit omzetten in chemische verbindingen of aan waterstofopslag.

Het bedrijf Energy Vault bedacht een nieuw systeem dat zwaartekracht gebruikt. Al wat ze nodig denken te hebben is een 120m hoge kraan en enkele duizenden betonnen blokken. Als er elektriciteit te veel is, hijst de kraan de blokken omhoog en stapelt er een toren mee. Als er daarna te weinig wind en zon is, kan de toren de blokken weer laten zakken en zo energie recupereren.

De wetenschappelijke naam voor dit soort energieopslag is Dry gravitational energy storage (DGES). Je kan het vergelijken met een pompcentrale die water omhoog pompt als er te veel elektriciteit is en het weer naar beneden laat stromen bij een tekort. Deze toren vervangt het water echter door zware gewichten, vandaar de naam dry storage. Er zijn verschillende soorten DGES bedacht. Zo wil het bedrijf ARES LLC een soort treinspoor op een helling bouwen en er grote betonblokken mee omhoog of omlaag voeren. Graviticity werkt dan weer met een gewicht aan een kabel dat op en neer gelaten wordt in een oude mijnschacht.

Al deze concepten klinken interessant, maar kunnen ze voldoende energie opslaan?  De toren van Energy Vault zou volgens het bedrijf 35MWh moeten kunnen opslaan. Ter vergelijking, de grootste batterij ter wereld kan zo’n 100MWh opslaan, maar die was 9 keer duurder. Ook belangrijk is de efficiëntie van de “batterij-toren”. Waar gewone batterijen hun lading verliezen en pompcentrales kampen met waterverdamping, blijven de betonblokken van Energy Vault gewoon staan. Ze verliezen geen potentiële energie. Daarom denkt het bedrijf een rendement van 80 tot 90% te kunnen halen. Tel daarbij de lange geschatte levensduur (30 tot 40 jaar), de snelle responstijd en de lage geschatte kost per kWh output, en je hebt een systeem met een groot potentieel.

Er zijn echter ook nadelen. Zo is men pas enkele maanden geleden gestart met een prototype op halve schaal. Daarnaast is de productie van beton zeer vervuilend. Al zegt het bedrijf dat de blokken ook uit betonafval en andere gerecycleerde materialen gemaakt kunnen worden. En natuurlijk zullen de blokken na verloop van tijd ook verweren. Net als windturbines zullen de torens ook niet zomaar overal geplaatst kunnen worden. Niet iedereen wil een grote kraan in zijn achtertuin, en ook de fundering is belangrijk.

Er is nog veel werk nodig vooraleer deze torens kunnen gebuikt worden om onze elektriciteitsoverschotten op te slaan. Toch ziet de toekomst van Energy Vault er goed uit, na een grote cash injectie door een investeringsfonds. Hopelijk kan DGES over enkele jaren op grote schaal geïnstalleerd worden. Dat is dan weer een kleine stap in de lange weg naar een klimaatneutraal elektriciteitsnetwerk.

Lars Vanmunster, namens YERA vzw