Ons werk

Dé compacte warmtebatterij voor energieopslag thuis

Er is momenteel veel behoefte aan een compact en betaalbaar apparaat om warmte en energie thuis op te slaan. TNO werkt aan verschillende technologieën om dat mogelijk te maken. Zo wordt er in Eindhoven gesleuteld aan thermochemische warmteopslag op basis van kaliumcarbonaat. En om die technologie naar de markt te brengen, hebben TNO en TU/e een spin-off opgericht: Cellcius.

Geïnteresseerd in energieopslag thuis?

Neem contact op met Olaf Adan

Contact opnemen

Warmte opslaan in zout en die vervolgens via een thermochemische reactie weer vrijmaken zonder dat daarbij energie verloren gaat. Dat is één ding. Maar een technologie en apparaat ontwikkelen waarbij dat proces op een rendabele manier in een echte woning kan worden toegepast. Dat is toch een heel ander verhaal. Zeker op grotere schaal, dus in straten of zelfs hele wijken. Olaf Adan, hoogleraar bij TU/e en principal scientist bij TNO, werkt samen met zijn onderzoeksteam al ruim tien jaar aan zo’n totaaloplossing voor energieopslag in huis.

Hoe energieopslag thuis werkt

De grootste uitdaging: de stabiliteit van de zoutdeeltjes. Als er waterdamp aan zoutkristallen wordt toegevoegd, worden ze groter en komt er warmte vrij. Om het systeem vervolgens weer op te laden, moeten die zoutkrisallen niet alleen van het water worden gescheiden, ze krijgen ook weer hun oorspronkelijke formaat terug. Dat is precies wat er ook gebeurt als je energie in de warmtebatterij stopt. Alleen is het met de meeste zoutsoorten niet mogelijk om dat heel vaak te doen. De zoutdeeltjes kunnen dan gaan samenklonteren of uit elkaar vallen.


De warmtebatterij in huis

Hoge opslagcapaciteit voor thuis

Na jarenlange experimenten met verschillende soorten zout en opstellingen, volgde in 2017 de doorbraak. Toen bleek dat een specifiek ontwikkeld zoutcomposiet – met K2CO3 (kaliumcarbonaat) als basismateriaal – de gewenste eigenschappen bezit. Bij maandelijks laden en ontladen blijft dit zoutcomposiet stabiel en kan het meer dan twintig jaar mee. En de opslagcapaciteit? Die is vele malen groter dan die van warmteopslag in water. Daardoor kan het in principe in een compact apparaat worden toegepast.

Bonus: extra CO2-reductie

De warmtebatterij kan zowel met warmte als met elektriciteit geladen worden. Dus ook met de stroom van zonnepanelen. Daarbij gaat er geen energie verloren. En dat maakt deze manier van energieopslag veel duurzamer dan bijvoorbeeld het gebruik van een elektrische huisbatterij. Maar dat is nog niet alles: voor de productie van kaliumcarbonaat is er CO2 nodig. Dat zorgt dus nog voor een extra CO2-reductie.

Spin-off Cellcius

De volgende uitdaging: het ontwikkelen en in de markt zetten van een compact, robuust en betaalbaar apparaat voor energieopslag thuis. Een apparaat dat in verschillende situaties een hoog rendement heeft en dat daarbij ook nog eens een makkelijk te installeren en te gebruiken is. Om die ontwikkeling te versnellen hebben TNO en TU/e een spin-off opgericht, Cellcius, die nauw samenwerkt met industriële bedrijven.

Die samenwerking is niet alleen essentieel om een apparaat in de markt te kunnen zetten dat aansluit bij de behoeften van de gebruikers, maar ook om de productie van zowel de apparaten als het benodigde kaliumcarbonaat straks snel te kunnen opschalen. Daarbij ziet het ernaar uit dat deze oplossing niet alleen geschikt is voor gebruik in individuele woningen, maar ook voor warmteopslag op straat- en wijkniveau.

Internationaal demonstratieproject

In Eindhoven gaat Cellcius een aantal woningen voorzien van een prototype. En daarnaast ook enkele woningen in Zuid-Frankrijk en Polen. Dit internationale demonstratieproject, dat deels gefinancierd wordt met geld van de Europese Commissie, zal ook meer duidelijkheid geven over het effect van verschillende klimaattypes en woningsoorten op de werking van warmtebatterij. En dat helpt Cellcius weer om apparaten te ontwikkelen voor een grote markt, dus ook buiten Nederland.

Piekmomenten afvlakken

“Onze ambities zijn groot”, bevestigt Adan. “We denken dat onze oplossing voor warmteopslag met name een belangrijke bijdrage kan leveren bij het op piekmomenten ontlasten van warmte- en elektriciteitsnetten. Voor de energietransitie is dat momenteel nog een belangrijk knelpunt. Dus het voelt goed om een bijdrage te kunnen leveren aan een van de mogelijke oplossingen voor dat probleem.”

Ondertussen in Delft…

In Delft werkt TNO aan een apparaat dat met behulp van zout en water energie kan opslaan en die energie op een later moment weer als warmte kan vrijgeven.

Lees verder

En ondertussen, op andere plekken binnen TNO…

Naast warmtebatterijen op basis van thermochemie werken we binnen TNO ook aan andere warmteopslag-technologieën. 

Lees verder
Nieuws

Europese subsidie van 7 miljoen voor verdere ontwikkeling warmtebatterij TNO en TU/e

11 september 2019
De Europese Commissie heeft in het kader van het Horizon2020-programma 7 miljoen euro subsidie toegekend voor de verdere ontwikkeling van de warmtebatterij van TNO en TU Eindhoven. Een Europees consortium... Lees verder
Ons werk

Warmtebatterij voor in huis

De wereldwijde vraag naar energie van de geïndustrialiseerde, op fossiele brandstoffen gebaseerde economie, blijft toenemen. En dat terwijl er een enorme vooruitgang gaande is in ontwikkeling en gebruik... Lees verder
TNO Insights

Een warmtebatterij voor in huis: compact, stabiel en betaalbaar

19 augustus 2019
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... Lees verder
Ons werk

Heeft thermochemische warmteopslag de toekomst?

Fossiele energiecentrales laten zich qua productie goed op de energievraag afstemmen. Maar bij duurzame energie-opwekkers, zoals zonnepanelen, zonnecollectoren of windturbines, ligt dat toch lastiger. Die... Lees verder
Ons werk

In ontwikkeling: compacte warmteopslag om verrassend veel warmte op te slaan

Natriumsulfide. Dit is het basismateriaal dat TNO gebruikt voor de ontwikkeling van een technologie die in de nabije toekomst zal worden gebruikt voor compacte warmteopslag in woningen. Hoewel er nog... Lees verder
Ons werk

TNO onderzoekt en ontwikkelt meerdere systemen van warmteopslag

Compacte warmteopslag is een noodzakelijke bouwsteen voor de energietransitie. De overheid en energie-experts zijn daar inmiddels ook van overtuigd. TNO heeft op dat vlak al veel ijzers in het vuur en... Lees verder

Contact

Prof. dr. ir. Olaf Adan

  • thermochemische warmteopslag
  • energieopslag
  • energie efficientie in de bouw
  • materiaal technology
  • Horizon2020

Volg TNO op social media

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.