Is deze basaltbatterij dé oplossing voor grootschalige energieopslag?
Zonne- en windenergie zijn veelbelovend, maar wat als de zon niet schijnt of de wind niet waait? Om volledig van fossiele brandstoffen af te komen, moeten we duurzame energie grootschalig op kunnen slaan. Dat is makkelijker gezegd dan gedaan - grootschalige energieopslag blijkt een van de grootste uitdagingen waar innovators op dit moment voor staan. Cees van Nimwegen vond een antwoord: hij slaat energie op in stenen. Is dit dé oplossing voor grootschalige energieopslag?
Bijna 25 jaar werkte Van Nimwegen bij Philips. Na een kwart eeuw hield hij het er voor gezien om zijn eigen bedrijf op te richten. Met een Zwitserse partner werd hij een van de grootste leveranciers van mastering-apparatuur voor het stampen van cd’s en dvd’s ter wereld. Inmiddels is Van Nimwegen 76 en al enige tijd met pensioen. Maar van stilzitten is geen sprake. ‘Ik ben altijd al geïnteresseerd geweest in duurzaamheid. Na wat hobbyprojecten raakte ik aan het denken. We kunnen allemaal wel zonnepanelen op ons dak leggen om energie op te wekken. Maar wat doe je als de zon niet schijnt? Hoe zorg je dat je de energie die je in de zomer opwekt, in de winter kunt gebruiken?’
Basalt
Van Nimwegen bedacht een oplossing die uitblinkt in eenvoud: zet elektrische energie om in warmte en sla het op in basaltsteen. ‘Basalt heeft een hoge dichtheid, waardoor je er veel energie per m3 in kan opslaan’, legt Van Nimwegen uit.
In 2019 bouwde hij bij restaurant De Gasthuishoeve in Sint-Oedenrode een proefopstelling: een container met daarin spiraalvormige roestvrijstalen buizen en 40 m3 basalt, geheel ingepakt in een dikke laag isolerende steenwol. ‘Door de buizen loopt elektrische stroom, waardoor ze warm worden. Die warmte geven ze af aan het basalt, dat wel 500 graden kan worden. Door lucht door de buizen te pompen, komt de warmte weer vrij. Daarmee verwarmen we water tot 95 graden, dat vervolgens weer gebruikt kan worden om huizen te verwarmen.’ Benieuwd hoe dat precies werkt? In deze video wordt het uitgebreid uitgelegd.
Er zijn geen andere oplossingen
Als we Van Nimwegen mogen geloven, is zijn “basaltbatterij” de enige serieuze optie voor grootschalige energieopslag. Al was het alleen al omdat er geen andere serieuze oplossingen zijn. ‘Je kunt natuurlijk wel energie opslaan in batterijen, maar een batterij van 100KwH kost 20.000 euro. Als je 500.000 KwH wilt opslaan ben je zo honderd miljoen kwijt. Je kunt ook energie opslaan in water, maar dat kan maar verwarmd worden tot 95 graden voordat het gaat koken. Daardoor verlies je energie. Er lijkt wel wat mogelijk te zijn met waterstof, maar waterstof heeft de neiging snel te verdampen, dus grootschalige opslag zie ik voorlopig nog niet gebeuren. Het is misschien wel geschikt voor voertuigen, maar niet om grootschalig op te slaan.’
Woningen verwarmen
De proefopstelling in Sint-Oedenrode werkt inmiddels goed, al is hij te klein om écht effectief te zijn. ’40 m3 basalt is genoeg om één woonhuis te verwarmen. Omdat de proefopstelling vrij klein is, heeft hij in verhouding met de inhoud veel oppervlak, waardoor hij relatief veel warmte verliest. Wanneer je de zijden twee keer zo groot zou maken, heb je acht keer zoveel inhoud en maar vier keer zoveel oppervlak. Dan verlies je veel minder warmte.’
Twee extra huizen
Deze grotere versie van het systeem dat Van Nimwegen CESAR doopte (Centralized Energy Storage And Recovery), wordt binnenkort ook realiteit. In ECOdorp Boekel zullen 36 woningen op deze manier verwarmd worden, met subsidie uit Europa en flinke financiële steun van de provincie Noord-Brabant.
En ook in Sint-Oedenrode, waar hij woont, zijn er plannen om 20 appartementen in een voormalige boerderij te verwarmen met CESAR. Daar is wel ruimte voor nodig: ‘Er kan ongeveer 200 KwH energie opgeslagen worden in een kubieke meter basalt. Om 50 woningen te verwarmen is al gauw 500.000 KwH nodig. Daarvoor heb je een opslag nodig met een diameter van 20 meter en een hoogte van 7 meter. In een grote woonwijk met honderd huizen zou je dus eigenlijk twee extra “huizen” voor energieopslag hebben.’
Zou die opslag niet beter onder de grond kunnen? ‘In theorie wel. Maar onder de grond zit water, dan zou je een waterdichte bunker om het systeem moeten bouwen. Dat wordt ontzettend duur. Mijn bedoeling is juist om energieopslag en verwarming te bieden voor dezelfde prijs als aardgas.’
Industrie
Zijn uitvinding wordt steeds bekender, maar op zijn 76e is Van Nimwegen niet van plan om nog jaren een bedrijf te runnen. ‘Gelukkig zijn mijn twee zoons hier ook erg in geïnteresseerd. Zij gaan een bedrijf oprichten om het opslagsysteem verder uit te rollen. Voorlopig werken we daar nog samen aan, maar op den duur zeg ik: het is mooi, ik ga zeilen of zo. Mijn zoons zijn nu al bezig om toepassingen voor de industrie te promoten. Daarvoor is ook veel warmte nodig. We zijn inmiddels in gesprek met grote namen. Dus het gaat rollen, dat kan haast niet anders.’
Meer weten?
Kijk op de website van CESAR Energy Storage.