TNO meldt nieuwe doorbraak in ontwikkeling warmtebatterij: opslagdichtheid verdrievoudigd

Tijdens opslag en transport van warmte treden grote verliezen op en de hoeveelheid opgeslagen energie per kubieke meter is vrij gering. TNO is er nu in geslaagd de opslagdichtheid van een warmtebatterij te verdrievoudigen naar 0,35 gigajoule per kubieke meter. Dat is volgens de betrokkenen een primeur en wereldrecord.

Water en zouthydraat
De technologie achter de verliesvrije warmtebatterij berust op een zogeheten thermochemisch principe. De warmtebatterij voor in huis gaat uit van 2 componenten: water en een zouthydraat. Bij het laden wordt warmte aan de batterij toegevoegd en vindt er een drogingsreactie plaats. Bij ontladen wordt waterdamp toegevoegd en wordt warmte gegenereerd. Zodra de waterdamp en het zout bij elkaar worden gevoegd, bindt het water aan het zout en gaat het zout over in een nieuwe kristalvorm.

Bij deze reactie komt warmte vrij. Het prototype dat TNO binnen het Europese OPZuid-project SSUSG met partners heeft ontwikkeld, bestaat uit 2 thermisch geïsoleerde modules met compartimenten voor het zout en voor het te verdampen of condenseren water. Het laden en ontladen van de warmte kan op deze manier in een compact apparaat dat gemakkelijk in een woning past. De door TNO ontwikkelde batterij kan warmte zowel voor korte perioden als voor een heel seizoen opslaan. Zo kan in de zomer opgewekte energie worden opgeslagen en gebouwen in de winter verwarmen en van warm water voorzien. Bovendien kan de batterij tevens elektrische energie in de vorm van warmte opslaan. 

Twee concepten marktrijp
TNO heeft in de afgelopen jaren flink geïnvesteerd in compacte warmteopslag door middel van warmtebatterijen. TNO heeft hierdoor veel kennis van actieve materialen, reactoren, componenten en systemen. Op dit gebied lopen continu verschillende projecten. 

Er zijn 2 op zichzelf staande concepten voor een compacte warmtebatterij op basis van zouthydraten ontwikkeld. Eén concept op basis van een gesloten-loop-principe en één op basis van een vacuümreactor. Beide concepten hebben nu een technology readiness level (trl-niveau) van 6 à 7 bereikt, en zijn daarmee volgens TNO marktrijp.