Model van de accu. Middenachter staat Ulrich Schubert (afb: der Spiegel)

Wind- en zonne-energie zijn mooie systemen, maar wat moet je met die energie als die niet nodig is? Opslaan, maar daar zijn al heel wat hoofdbrekens voor versleten (als je tenminste hoofdbrekens kunt verslijten). Het plan Lievense vind ik nog steeds het mooiste, maar in Duitsland denken ze dat probleem met een redoxfluxaccu op te kunnen lossen en niet zo’n kleintje ook. Eentje die 700 MWu kan opslaan.  Het mooie van redoxfluxaccu’s is dat ze geen zelfontlading hebben.  Er is al van alles bedacht om de overmaat aan energie uit zon en wind met zo min mogelijk verlies op te slaan, maar het gouden idee zit daar nog steeds niet bij. In Duitsland heeft energiebedrijf EWE plannen om in ondergrondse zoutlagen de grootste accu ter wereld te bouwen.  Die 700 MWu zou voldoende zijn om 75 000 huishoudens een dag van energie te voorzien.
Gister werden er in Berlijn tussenresultaten gepresenteerd van het EWE-project. “Er bestaat de mogelijkheid iets werkelijk moois te maken”, zegt onderzoeker Ulrich Schubert van het centrum voor energie en milieuchemie in Jena. Hij heeft samen met medewerkers kunststoffen ontwikkeld die bij deze gigantische accu zullen worden gebruikt om de (overmaat)elektronen die het windpark produceert goed vast te hadden. Ze deden daar vorig jaar verslag van in een artikel in Nature.

De polymeren van Schubert kunnen elektronen opnemen en, bij behoefte, weer afstaan. Ze zijn ook in zoutwater stabiel. Het is de bedoeling dat de accu’s in die omgeving opereren. EWE heeft achtendertig van die voormalige zoutmijnen in bezit op vier lokaties. In het Oost-Friese Jemgum is zo’n lokatie, op maar 50 km van het een buitengaatse windpark Riffgat, vlakbij Delfzijl.

Zoutpilaren

Voor de reuzenaccu zijn twee zoutpilaren nodig, waarin de Schubertpolymeren zullen worden verwerkt, enkele duizenden tonnen per stuk. Een holte in de zoutmijn fungeert dan als katolyt, een andere als anolyt, gescheiden door een membraan. De moleculen in de katolyt binden elektronen, die binding is in de anolyt veel minder groot. Die zoutpilaren vormen de elektrodes van de reuzenaccu.
Bij een overmaat aan stroom worden de elektronen aan de accu toegevoegd. De elektronen worden aan de katolyt onttrokken en in de anolyt opgeslagen. Vandaar de naam redox, een combinatie van reductie en oxidatie (elektronen toevoegen respectievelijk onttrekken).

De redoxfluxaccu bestaat al lang. Die werd in Duitsland uitgevonden vlak na de tweede wereldoorlog. Het grote voordeel van deze accu is dat die geen zelfontlading (dus energieverlies) kent. Er wordt nu ook gewerkt aan redoxaccu’s voor auto’s. Die zijn op te laden door de elektrolytvloeistoffen te verwisselen.
Tot voor kort had je voor dit type accu’s vanadium nodig en dat maakte ze duur. Dat schijnt nu met de polymeren van Schubert niet meer nodig te zijn. Die redoxfluxaccu’s hebben nog een voordeel boven andere opslagsystemen. De grootte van het elektrolytreservoir bepaalt de capaciteit van de accu. De holtes in de beoogde zoutmijn zijn zo’n 100 000 km² groot.

Kosten

De kosten van de opslag met een redoxfluxaccu zouden gelijk zijn aan die van pompopslagsystemen (zoals het Lievenseplan) en met die van andere accu’s, stelt Peter Schmidt, hoofd gasopslag van de EWE. Het rendement ligt op 70%. Er zouden 20 000 laad-/ontlaadcycli mogelijk zijn zonder veel rendementsverlies, stelt Schubert. Bij twee laad-/ontlaadcycli per dag komt dat op een levensduur van 25 jaar.
Technisch en wetenschappelijk is het nog geen uitgemaakte zaak. Peter Fischer van het Fraunhoferinstituut voor chemische technologie noemt het project een uitdaging en ambitieus. “Proeven zullen uitwijzen of dat ook op die schaal functioneert.”
Nu worden de zoutmijnen gebruikt voor het opslaan van aardgas. De vraag is natuurlijk ook hoe mensen reageren op ondergrondse accu’s.

Bron: der Spiegel