Hoge gebouwen kunnen werken als reuzenbatterijen

Door de liften en lege appartementen van flats te gebruiken, kunnen we energie opslaan als in batterijen, blijkt uit nieuw onderzoek.

Door de liften en lege appartementen van flats te gebruiken, kunnen we energie opslaan als in batterijen, blijkt uit nieuw onderzoek.

Shutterstock

In Europa is volgens de EU 22,1 procent van ons energieverbruik afkomstig van hernieuwbare bronnen als zon, water en wind.

We kunnen nog meer stroom uit hernieuwbare bronnen opwekken, als het aan onderzoekers van het Oostenrijkse instituut voor systeemanalyse (IIASA) ligt.

Ze hebben een ingenieus systeem bedacht waarin energie kan worden opgeslagen voor windstille dagen zonder zon.

Het idee van de IIASA is om flats te gebruiken als opslagplaats, als aanvulling op de huidige batterijen, die duurder zijn om energie in op te slaan.

Zo werken flatbatterijen

Het opslagconcept van de Oostenrijkers berust op zwaartekracht, nat zand, potentiële energie, de liften en lege appartementen van flats en robotjes.

Als er weinig vraag is naar stroom, kunnen de robots ballast, zoals natte, zware zandzakken, in een lift rijden, die het zand dan naar de bovenste verdiepingen van een gebouw brengt. Daar slaan de robots de zandzakken in lege appartementen op.

Op windstille en bewolkte dagen daalt de productie van groene stroom en stijgt de prijs. Hier komt het idee van de Oostenrijkse onderzoekers over energieopslag kijken.

© Shutterstock

Als we dan veel stroom nodig hebben en er zijn geen hernieuwbare energiebronnen als zon en wind, wordt de ballast in de liften geladen en neergelaten om via generatoren stroom op te wekken.

De IIASA noemt de ophoping van potentiële energie de Lift Energy Storage Technology (LEST), en deze op liften gebaseerde energietechnologie is beschreven in het wetenschapsblad ScienceDirect.

In hun studie wijzen de onderzoekers erop dat hoe langer zware ballast per lift naar beneden gaat, hoe meer stroom er wordt opgewekt.

Een lift die 100 meter aflegt en per dag 5000 ton zand vervoert, wekt 1,09 megawattuur (MWh) op.

Als de lift over die afstand 10 keer zoveel ballast krijgt, wordt het effect ook vertienvoudigd.

Met zo’n 18 miljoen liften wereldwijd kan de potentiële energie-opbrengst opgeschaald worden naar 30 tot 300 gigawattuur (GWh), afhankelijk van hoe vaak de liften gebruikt worden voor energietransport in tijden van weinig stroombehoefte, aldus de IIASA-onderzoekers.

Ter vergelijking: de 40 miljoen Duitse huishoudens nemen circa 127,4 GWh stroom per jaar af volgens het Duitse bureau voor de statistiek Statistisches Bundesamt.

Dus als het hele potentieel van 300 GWh wordt gerealiseerd, kan in theorie bijna de helft van de 197 miljoen huishoudens in de EU in hun energie voorzien als ballast de lift naar beneden neemt.

Details ontbreken nog

De LEST-energieprijs in de studie is 125 euro per KWh voor een 50 meter lange rit per lift, wat volgens de onderzoekers circa de helft is van de prijs van bestaande batterijen.

Er zijn echter veel hordes te nemen voor je dagelijks een lift deelt met een natte zandzak.

Zo moeten de onderzoekers bovenin gebouwen ruimte vinden voor tonnen ballast, en in perioden dat er volop goedkope gewone stroom is, moeten ze de loodzware zandzakken zo verdelen dat de plafonds niet instorten.

Niettemin concluderen de Oostenrijkse onderzoekers dat hun LEST-aanpak kan dienen als decentraal energie-opslagsysteem – vooral in steden met hoge gebouwen die regelmatig te maken hebben met wisselende aanvoer door weer en wind.