|
In de zoektocht naar duurzamere en efficiëntere energieopslag is de thermische batterij een veelbelovende innovatie. Hoewel elektrische batterijen, zoals lithium-ion, alom bekend zijn, biedt de thermische batterij een alternatief dat vooral interessant is voor toepassingen met een hoge energievraag en langdurige opslag. Maar wat is een thermische batterij precies, hoe werkt het, en waarom kan het een sleutelrol spelen in de energietransitie?
Wat is een thermische batterij?
Een thermische batterij is een systeem dat energie opslaat in de vorm van warmte of koude. In plaats van elektrische ladingen te accumuleren, zoals in een traditionele batterij, slaat een thermische batterij energie op door gebruik te maken van materialen die warmte kunnen opnemen, vasthouden en later vrijgeven. Dit gebeurt vaak door faseovergangsmaterialen (PCM’s) of thermochemische processen.
Denk bijvoorbeeld aan het verwarmen van een zout of metaal tot het smeltpunt. De energie die nodig is om het materiaal te smelten, wordt opgeslagen en kan later worden teruggewonnen wanneer het materiaal afkoelt en weer stolt.
Hoe werkt een thermische batterij?
Een thermische batterij werkt in drie stappen:
-
Opladen
Energie, meestal in de vorm van warmte, wordt opgeslagen. Dit kan afkomstig zijn van hernieuwbare bronnen zoals zonne-energie, overtollige warmte uit industriële processen of zelfs kernenergie.
-
Opslag
Het materiaal in de batterij houdt de warmte vast. Faseovergangsmaterialen of gesmolten zout worden vaak gebruikt vanwege hun hoge warmtecapaciteit en lange opslagtijd.
-
Ontladen
De opgeslagen warmte wordt vrijgegeven en omgezet in bruikbare energie, zoals elektriciteit (via turbines) of directe warmte voor industriële processen of verwarmingssystemen.
Toepassingen van thermische batterijen
De veelzijdigheid van thermische batterijen maakt ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen:
-
Industriële processen: Veel industrieën hebben een constante behoefte aan hoge temperaturen. Thermische batterijen kunnen overtollige warmte opslaan en terugleveren wanneer nodig, waardoor energieverspilling wordt verminderd.
-
Zonne-energie opslag: Concentrated Solar Power (CSP) installaties maken gebruik van thermische batterijen om de zonnewarmte overdag op te slaan en ’s nachts elektriciteit te produceren.
-
Huishoudelijke verwarming: In koudere regio’s kunnen thermische batterijen worden geïntegreerd in verwarmingssystemen om huizen op duurzame wijze warm te houden.
-
Elektriciteitsnet stabilisatie: Tijdens piekmomenten in de vraag naar elektriciteit kan de thermische energie worden omgezet naar elektriciteit, waardoor piekcentrales minder belast worden.
Voordelen van thermische batterijen
- Duurzaamheid: Ze maken gebruik van materialen die overvloedig en recyclebaar zijn, zoals zout en silica.
- Lage kosten: De kosten per opgeslagen kilowattuur zijn lager dan die van traditionele batterijen.
- Lange levensduur: Een thermische batterij verliest minder opslagcapaciteit over tijd in vergelijking met lithium-ion batterijen.
- Schaalbaarheid: Ze zijn geschikt voor zowel kleine huishoudens als grootschalige industriële toepassingen.
|
