In de zoektocht naar opslag van hernieuwbare energie introduceert het Duitse bedrijf EWE opslag in zoutkoepel. De techniek maakt gebruik van een redox-batterij, maar dan wel één met een capaciteit van meer dan 100 MWh.
Het plan dat het Duitse bedrijf Ewe Gasspeicher afgelopen week presenteerde combineert het enorme volume van zoutkoepels met de redoxflow techniek.
Zoutkoepel of -cavernes zijn grote holten in zoutlagen, meestal gemaakt door mensen. Ze ontstaan bij zoutwinning en worden in Nederland onder andere gebruikt voor de opslag van aardgas, bijvoorbeeld bij het Groningse Zuidwending. De zoutkoepels daar hebben een hoogte van zo’n 300 m en een doorsnee van 50 tot 60 m. EWE Gasspeicher beheert in Duitsland enige tientallen zoutcavernes voor de opslag van gas.
Redoxbatterij
Een redoxbatterij werkt met twee elektrolyten (vloeistoffen die positief en negatief geladen ionen bevatten) die zijn gescheiden door een membraan. Bij het opladen nemen in het ene elektrolyt de ionen een elektron op (reductie-reactie) en in het andere elektrolyt staan ze een elektron af (oxidatie-reactie). Bij het ontladen gebeurt precies het omgekeerde en levert de batterij stroom.
Het bijzondere van een redox-batterij is dat de reactie weliswaar in een cel gebeurt, maar de beide elektrolyten zijn opgeslagen in vaten en stromen van en naar de reactie-cel. Daardoor is de opslagpotentie van een redoxbatterij niet gebonden aan de grootte van de reactie-cel. Hoe groter het vat, hoe meer energie kan worden opgeslagen. Daar wordt de functie van de zoutkoepels duidelijk: het zijn heel grote vaten, zodat er in zo’n zoutkoepel-redoxbatterij grote hoeveelheden energie zijn op te slaan.
Pekel4Power
De elektrolyten kunnen een heel verschillende chemische samenstelling hebben. Zo werd onlangs in Nederland de eerste zinkbromide-batterij in gebruik genomen (lees: ‘Nieuw soort batterij bij melkboer’), terwijl een Delftse start-up zout en zoet water gebruikt (lees: ‘Zoet-zout waterbatterij wint innovatieprijs’).
Het Duitse bedrijf EWE gebruikt een elektrolyt dat is ontwikkeld door de Friedrich-Schiller-Universität Jena. Het is een combinatie van natrium- en chloorionen, gebonden aan twee verschillende polymeren. Deze elektrolyten hebben drie voordelen: ze bevatten geen schaarse of dure metaalzouten, zijn niet erger roestvormend dan zout water, en het benodigde membraan is goedkoop te maken omdat het alleen de relatief grote polymeren hoeft tegen te houden. Omdat het elektrolyt de ionen van gewoon zout als basis heeft, noemt EWE het project Brine4Power (brine=zoutwater/pekel). Het Nederlandse equivalent klint nog mooier: Pekel4Power.
Stappenplan
Voor de uiteindelijke opslag in zoutkoepels heeft EWE een stappenplan. Eerst komen er testopstellingen bovengronds, in grote plastic containers. Om te beginnen met een opslagcapaciteit van 10-40 kWh, dan van 100 tot 2500 kWh. Daarna volgt een proef met zoutkoepels in Jemgum langs de Eems, vlakbij Groningen. EWE gebruikt die nu nog voor gasopslag. Deze batterij krijgt een eerst opslagcapaciteit van 120 MWh, daarna volgt het gebruik van twee zoutkoepels met een volume van 100.000 m3 en een totale opslagcapaciteit van 700 MWh. Volgens de planning zal die megabatterij er over ruim vijf jaar zijn, in 2023.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.