Elektriciteit opslaan zonder batterijen kan!

Als we spreken over groene mobiliteit, denkt iedereen steevast aan elektrische aandrijving, want enkel een elektrische auto krijgt het etiket “zero emission” opgekleefd. Elektrisch rijden, is inderdaad een erg schone manier om zich te verplaatsen, al hangt veel af van de manier waarop de elektriciteit werd opgewekt. Duurzame elektriciteit zorgt vandaag voor een heikel debat want de productiemethode, de distributie en mogelijke opslag van stroom behoren tot de grootste uitdagingen waar we als maatschappij voorstaan. En, hoewel de autosector – sinds Dieselgate – steeds vaker met word nagewezen als vervuiler, is het precies deze sector die vandaag de weg wijst naar een schoner leefmilieu en dan vooral een duurzame energieproductie.

Zonnestroom werkt enkel overdag

De sector is zich meer dan ooit bewust van het gegeven dat hun producten en hun economische context valt of staat met de voorradigheid van propere energie, ook wanneer die elektrisch is. In een ideale wereld zouden we de stroom van de zonnepanelen die inmiddels bij vele gezinnen op het dak liggen keurig in de batterij van onze auto kunnen stockeren, maar de realiteit is vaak minder rooskleurig. Immers, zonne-energie is gedurende de dag ruim beschikbaar maar dan zijn de meeste auto’s op pad en ’s avonds als de wagens op de oprit staan, leveren de zonnepanelen bitter weinig stroom.

Grote brandstofcel

Heel wat constructeurs werken aan oplossingen om stroom op te slaan, maar Audi heeft een wel erg interessant project opgestart waarbij groene stroom kan worden opgeslagen. Daarvoor heeft de constructeur geen gigantische batterijen nodig. Hoewel de constructeur tot nu toe nog geen auto met een brandstofcel op de markt heeft gebracht, heeft het merk met de vier ringen wel veel expertise met de technologie en zelfs op een veel grote schaal. De groene stroom die wordt opgewekt door windturbines of fotovoltaïsche cellen die niet meteen kan worden gebruikt, wordt door elektrolyse in een gigantische brandstofcel omgezet in waterstof. Voor dit proces heeft de brandstofcel enkel conventioneel water nodig. Het water ondergaat een elektrolyse in de brandstofcel en op die manier wordt de scheikundige splitsing gemaakt van H2O naar H2 (waterstof) en 02 (zuurstof). De stap van elektriciteit naar waterstof is interessant maar het biedt nog geen oplossing op grote schaal want de opslag en vooral de distributie infrastructuur voor dit gas staat nog in de kinderschoenen.

Twee vliegen in één klap

Audi voegt nog een volgende stap aan het systeem toe waarbij C02 – afvalstof  afkomstig van een andere bedrijfsactiviteit – wordt toegevoegd aan de waterstof. Door de waterstof (02) en de koolstofdioxide te laten reageren, ontstaat CH4. En dat is een complexe naam voor methaangas, wat perfect kan worden opgeslagen in het bestaande aardgasnetwerk. Deze omzetmethode van stroom naar ‘methaangas’ is relatief complex omdat het in twee stappen verloopt en gedurende het proces zijn er verliezen, wat de efficiëntie vermindert.

Rijden op CH4

Dit methaangas biedt diverse toepassingen. Om te beginnen, is het inzetbaar als aardgas om pakweg huizen te verwarmen maar men kan het ook comprimeren (samendrukken) waardoor het een autobrandstof (CNG) wordt. Niet toevallig bouwt Audi – en bij uitbreiding de ganse VW groep – een gamma voertuigen uit dat wordt aangedreven op deze duurzame brandstof. Auto’s op CNG hebben niet alleen een lagere CO2-emissie dan vergelijkbare benzineversies, maar wanneer de brandstof op een dergelijke duurzame wijze werd ‘gemaakt’, is de cirkel nagenoeg rond.

Overproductie bufferen, verbruikspieken opvangen

Met de komst van alternatieve en vooral lokale energieproductie, krijgt het energienet af te rekenen met productieschommelingen die het moet bufferen. De komst van energie-opslag zal in de toekomst onontbeerlijk worden voor de bedrijfszekerheid van ons elektriciteitsnet. De technologie die Audi hier biedt, is een perfect antwoord in de transitie naar een zogeheten ‘smart grid’ waarin grote stroomverbruikers worden in- of uitgeschakeld al naar gelang de stroomvoorradigheid (lees: zon of wind). Omdat we niet in een ideale wereld leven waarin ofwel zon, ofwel wind aanwezig is, kunnen buffersystemen zoals dit ‘power to gas’-systeem een intelligente, duurzame en vooral bruikbare oplossing bieden. Want, voor de opslag van methaan of aardgas moet geen infrastructuur worden aangepast. In het Duitse Werlte, in deelstaat Niedersachsen in sinds 2013 een dergelijke fabriek in gebruik en de resultaten zijn bemoedigend. Of het systeem ook op lange termijn rendabel is, zal de toekomst uitwijzen, maar het is in elk geval een opsteker dat de autosector (die vandaag danig onder druk staat na diverse emissieschandalen) ook technologie ontwikkeld die een veel breder maatschappelijk nut kan hebben dan alleen maar mobiliteit. Of hoe de (kleinere) autosector mee timmert aan de toekomst van de energiesector!