innovatie

Een warmtebatterij voor in huis: compact, stabiel en betaalbaar

19 augustus 2019 • 2 min leestijd

Het aanbod van duurzame zonne- en windenergie is onzeker. Soms is het te groot en soms juist weer te klein om te voldoen aan de snel toenemende vraag. Energieopslag op momenten met een overmatig aanbod is een oplossing, maar die technologie was tot voor kort weinig efficiënt. De innovatieve warmtebatterij die TNO en TU/e hebben ontwikkeld, is wél efficiënt, breed toepasbaar en rijp voor de markt.

Kijk hier het webinar 'De warmtebatterij komt er aan' terug

Terugkijken

Opslag van duurzame energie is op zich geen nieuw idee, zegt TNO’er Olaf Adan: “Wel nieuw is, dat TNO en de TU/e een warmtebatterij hebben ontwikkeld die stabiel en zonder energieverlies presteert en bij juist gebruik ook nog eens minstens twintig jaar meegaat. De batterij is betaalbaar en niet groter dan een koelkast. Dat is een doorbraak, die energieopslag toepasbaar maakt tot op het niveau van huizenblokken of zelfs individuele woningen.”

De warmtebatterij werkt met twee componenten: waterdamp en een zouthydraat. Breng die twee bij elkaar en het water bindt zich aan het zout, waarbij zoutkristallen ontstaan. Bij dat proces komt warmte vrij en die kan bijvoorbeeld worden omgezet in elektriciteit.

Omkeerbaar en stabiel proces

Het grote voordeel is, dat het proces omkeerbaar is. Als je opnieuw warmte in het systeem brengt, bijvoorbeeld de energie van zonnepanelen op een stralende dag of van een lekker draaiende windturbine, dan komen water en zout weer los van elkaar. Samengevat: zolang water en zout gescheiden zijn, is er energie opgeslagen. Breng je die twee weer bij elkaar, dan komt er warmte en daarmee energie vrij.

“We gaan uit van een levensduur van tenminste 20 jaar als de batterij eens per maand geheel wordt opgeladen en ontladen”

De warmtebatterij van TNO en de TU/e kan laden en ontladen zonder dat er energieverlies optreedt, zegt Adan: “De kunst was te voorkomen dat de zoutdeeltjes tijdens het omzettingsproces zouden beschadigen en zo hun werking zouden kwijtraken. Dat is ons gelukt. We gaan uit van een levensduur van tenminste twintig jaar als de batterij eens per maand geheel wordt opgeladen en ontladen.”

Veel beter dan bestaande systemen

De capaciteit van de warmtebatterij is voldoende om een gemiddeld gezin twee weken te laten douchen. Dat is tien keer beter dan energieopslag in water en ook ruimschoots meer dan wat de beste huisbatterijen tot nu toe konden presteren.

“De warmtebatterijen helpen ook om piekmomenten in het verbruik op het energienet op te vangen”

De warmtebatterij is te combineren met een warmtepomp, die naar verwachting beter gaat functioneren op energiearme momenten. De onderzoekers van TNO en de TU/e voorzien, dat ook zonnepanelen beter gaan renderen. Adan: “Een ander niet te onderschatten voordeel is, dat de warmtebatterijen helpen om piekmomenten in het verbruik op het energienet op te vangen.”

Breed toepasbaar

Al met al spreekt Adan van een vernuftig systeem, dat heel eenvoudig werkt. Die eenvoud maakt het mogelijk om de warmtebatterij betaalbaar te houden, ook voor huizenblokken of zelfs voor individuele woningen. De kostprijs ligt ver beneden die van systemen voor elektrische opslag, terwijl de prestaties aanzienlijk beter zijn.

“Het marktpotentieel in de EU kan gaan om rond de 60 miljoen woningen”

Dat houdt niet alleen in dat er een markt is voor de warmtebatterij, maar ook dat het marktpotentieel aanzienlijk kan zijn. Alleen al in Nederland gaat het naar schatting om zo’n zeven miljoen woningen. In de EU kan het gaan om rond de zestig miljoen woningen. Daarnaast zijn er natuurlijk nog andere toepassingen denkbaar.

Partners gezocht

TNO en de TU/e zijn op zoek naar partners om gezamenlijk de warmtebatterij naar de markt te brengen. Adan: “We moeten de ontwikkeling van deze waardevolle innovatie gaan versnellen.” Hij denkt daarbij in de eerste plaats aan investeerders en aan bedrijven uit chemische en de maakindustrie:

“De toepassing van zouthydraten voor compacte warmteopslag is nieuw en kan voor producenten van die stoffen een extra afzetmogelijkheid betekenen. Ook voor de Nederlandse installatiebranche, die internationaal toch al een sterke positie heeft, biedt de warmtebatterij kansen.”

Download het whitepaper van Tech4Climate

Download

Dag van de uitvinder

9 nov '21 - 5 min
Bij TNO werken onze uitvinders al sinds 1932 aan de uitvindingen en innovaties van morgen. In het kader van de Dag van de Uitvinder staan we stil bij enkele TNO... Lees meer
innovatie

TNO’ers bestrijden de stikstofcrisis met programma Brains4Nitrogen

15 okt '21 - 4 min
Na het succes van het Brains4corona-programma, waarin TNO zich richtte op de aanpak van het coronavirus in 2020, is de organisatie nu van plan meer van deze 'Brains4x'-uitdagingen... Lees meer
innovatie

Met Brains4x van TNO versnelde innovatie op maatschappelijke uitdagingen in Nederland

15 okt '21 - 2 min
Van de coronapandemie tot aan de stikstofcrisis: Nederland staat voor grote uitdagingen. Na het succes van Brains4corona en Brains4nitrogen gaat TNO vaker challenges... Lees meer
blik op de toekomst

De economie na het coronavaccin: hoe Nederland zich uit de crisis kan innoveren

15 feb '21 - 3 min
Nu het vaccineren is opgestart, groeit de aandacht voor de toekomst. Met de bankencrisis in ons achterhoofd willen we koste wat het kost voorkomen dat onze economie... Lees meer
innovatie

Het eerste Europese online quantumcomputer-platform

20 apr '20 - 3 min
Het ontwikkelen van een werkende quantumcomputer houdt topuniversiteiten en ‘quantum hubs’ van China tot Amerika én Nederland bezig. TNO werkt binnen QuTech met... Lees meer