Windturbines in de Noordzee aan Seaton Carew in het noordoosten van Engeland. Hermann Luyken

Rotsen in de Noordzee kunnen dienen als gigantische natuurlijke batterij

Rotsen in de zeebodem voor de kust van het Verenigd Koninkrijk kunnen dienen als lange termijn opslagplaatsen voor grote hoeveelheden hernieuwbare energie, zo blijkt uit een nieuwe studie. In de poreuze rotsen zou met een geavanceerde techniek perslucht opgeslagen kunnen worden, met behulp van elektriciteit van de windmolenparken. Op piekmomenten kan met de perslucht dan een turbine aangedreven worden om grote hoeveelheden elektriciteit te produceren. 

De windmolenparken op de Noordzee leveren volop energie, maar doen dat niet in een gestage stroom. Bovendien is niet alleen het aanbod maar ook de vraag variabel: in de wintermaanden is er meer behoefte aan energie dan in de zomer.

Daarom wordt er volop gezocht naar nieuwe manieren om overtollige energie goedkoop en op een betrouwbare manier gedurende maanden op te slaan, om die vervolgens tijdens pieken in de vraag aan te boren.

Windturbines voor de kust van Whitstable in Kent. AP2006

Anderhalf keer de energie voor de piekmaanden januari en februari

Ingenieurs en aardrijkskundigen van de Universiteiten van Edinburgh en Strathclyde in Glasgow onderzochten of rotsen in en op de zeebodem daarvoor kunnen gebruikt worden. in de poreuze zandsteen kan onder hoge druk perslucht gepompt worden, een techniek die "Compressed Air Energy Storage" of CAES genoemd wordt. 

Als de windmolen- en getijdenparken meer energie produceren dan er op dat ogenblik nodig is, wordt daarmee een motor aangedreven die lucht samendrukt en via een diepe boorput opslaat in de zandsteen op de zeebodem. Als de energie later nodig is, drijft de perslucht een turbine aan om extra stroom op het net te krijgen. Het principe is al met succes getest in diepe zoutgrotten in de VS en Duitsland. 

De onderzoekers gebruikten wiskundige modellen om het potentieel van het CAES-proces vast te stellen, en combineerden dan die schattingen met een database van de geologische formaties in de Noordzee, om de opslagcapaciteit voor het Verenigd Koninkrijk te voorspellen. 

Ze kwamen tot de vaststelling dat er een grote hoeveelheid energie opgeslagen kan worden, namelijk genoeg voor 160 procent, meer dan anderhalve keer, de gemiddelde vraag naar elektriciteit in de piekmaanden januari en februari. De energie-efficiëntie van het hele proces ligt volgens de onderzoekers tussen 59 en 54 procent. 

Windturbines voor de kust aan Clacton-on-Sea.

Koude winternachten

De technologie is prijzig, maar wordt een stuk efficiënter en goedkoper als de boorputten voor de perslucht dichtbij de windmolenparken gevestigd worden, waardoor minder dure diepzeekabels nodig zijn.

“Deze methode kan het mogelijk maken om hernieuwbare energie op te slaan in de zomer en te bewaren voor koude winternachten”, zei Julien Mouli-Castillo van de School of GeoSciences aan de Universiteit van Edinburgh. “Ze kan een relatief dure maar werkbare optie vormen om de aanvoer van hernieuwbare energie in het Verenigd Koninkrijk te garanderen en gelijkmatig over de seizoenen te verdelen. Meer onderzoek is nog nodig om het proces te verfijnen en de kosten te doen dalen.”

Het onderzoek onder leiding van Mouli-Castillo is gepubliceerd in Nature Energy.