Heliora: ‘Marktpotentieel zandbatterij enorm, we zitten in een race’

Waar ontstond het idee om een zandbatterij te ontwikkelen?
‘Ik wilde altijd al ondernemen – riep sinds mijn vijftiende dat ik mijn eigen fabriek wilde hebben. Tijdens mijn studie chemische technologie liep ik stage bij een staalfabriek in Zweden. Bij de productie ontstaat slak, een bijproduct van mineralen, dat rond de 1.500 graden Celsius heet is. Het duurt meerdere dagen voordat het is afgekoeld. Ik dacht: als dat spul zo lang warmte vasthoudt, waarom gebruiken we die warmte dan niet? Mijn stagebedrijf wilde er niets mee doen.’

Maar het idee bleef hangen?
‘Je gaat werken en het leven gaat verder. Toen ik op Chemiepark Delfzijl werkte, kwam ik via iemand uit mijn netwerk opnieuw met het onderwerp in aanraking. Hij werkte bij een energiecentrale waar zand werd gebruikt om warmte uit een verbrandingsoven over te dragen in het proces. Toen die centrale werd stilgelegd en het zand uit de installatie werd gehaald, bleek het na 2 weken nog altijd zo’n 300 graden Celsius te zijn. Hier moesten we iets mee.’

Wat was het idee?
‘Allereerst een zeecontainer vol zand die je onder de oprit kon ingraven, zodat je een huis de hele winter van warmte kon voorzien. We begonnen 3 jaar geleden in onze vrije tijd te experimenteren met een eenvoudige opstelling van zand en een verwarmingselement om te begrijpen hoe je zand gecontroleerd kunt opwarmen en vervolgens weer warmte kunt onttrekken. We ontdekten dat het materiaal warmte goed vasthoudt, maar slecht geleidt.’

De volgende stap was?
‘We zagen al snel dat een oplossing voor individuele woningen geen grootschalig probleem oplost. Je pakt daarmee het structurele probleem van netcongestie en de mismatch tussen vraag en aanbod van duurzame energie niet aan. Daarom zijn we gaan kijken naar grotere toepassingen, bij bedrijven en op industrieterreinen waar veel wind- en zonne-energie wordt opgewekt en tegelijk warmte nodig is. Daar kun je met een thermische batterij tussen gaan zitten.’

Jullie hebben dit al bewezen in de praktijk?
‘Dat begint nu. Eind vorig jaar zag ik een oproep van de gemeente Den Haag; een challenge in het kader van het reduceren van CO₂-uitstoot. Ik heb ons idee ingediend, niet met de verwachting dat we zouden winnen, maar om het project weer in beweging te krijgen. De pitch viel in de smaak en de gemeente wilde ermee verder. Onze eerste pilot komt eraan.’

Wat gaat die exact behelzen?
‘We plaatsen een container van 20 voet als demonstratieopstelling in een stedelijke omgeving. Daar testen we hoe we overtollige energie op grotere schaal kunnen opslaan en weer kunnen gebruiken. Het doel is laten zien hoe het systeem werkt als buffer tussen duurzame energie en de vraag naar warmte en stoom.’

Hoe ziet jullie technologie er exact uit?
‘Onze batterij is grotendeels opgebouwd uit cassettes met zand en geleidende materialen. Door de container loopt een structuur die dit opslagmedium via elektrische weerstand verwarmt. Daarnaast lopen er buizen doorheen waarmee we warmte weer onttrekken, bijvoorbeeld via lucht of een vloeistof zoals water of een water-glycolmengsel. In deze eerste opstelling gaat het om ongeveer 1 megawattuur thermische opslag. Maar dat is nog klein; als je echt impact wilt maken moet je groter denken.’

Op welke markten gaat Heliora zich richten?
‘Op industriële bedrijven die constant warmte nodig hebben. Met dit soort systemen kun je stoom op hoge temperatuur produceren, tot zo’n 650 tot 700 graden Celsius. Bedrijven kunnen terugregelen naar de druk en dus temperatuur die ze in hun proces nodig hebben. Daarnaast liggen er kansen in de toepassing in warmtenetten. Hier in Groningen staan bijvoorbeeld grote waterbuffers voor het warmtenet. Als je die silo’s bij wijze van spreken vult met zand kun je er veel meer energie in opslaan.’

Hoe groot is de marktpotentie en hoe kostenefficiënt jullie technologie?
‘We hebben het over een wereldwijde markt van enkele tientallen miljarden euro’s voor thermische energieopslag bij bedrijven. De kosten voor lithium-ionbatterijen zijn grofweg 100 tot 150 euro per kilowattuur opslagcapaciteit. Wij denken dat we daar uiteindelijk zo’n 30 tot 40 procent onder kunnen zitten, onder meer door het gebruik van relatief goedkope materialen zoals zand en een eenvoudige opslag van warmte, zonder complexe batterijchemie. Dat voordeel moet zich in de praktijk nog wel bewijzen bij opschaling.’

Hoe groot is de concurrentie?
‘In Nederland is er, voor zover ik weet, nog geen directe concurrentie met een werkend systeem. Wereldwijd zie je wel steeds meer partijen ontstaan. Toen wij begonnen, was er eigenlijk maar 1 bekende partij in ons werkdomein – Polar Night Energy in Finland, die inmiddels een woonwijk verwarmt met hun zandbatterij. De laatste jaren zijn er in verschillende landen bedrijven bij gekomen, onder meer in Spanje, Italië, Duitsland, Israël en de Verenigde Staten. Maar veel zitten, net als wij, nog in een vroege fase. We zitten dus, hoewel de potentiële markt enorm is, in zekere zin in een race.’

Wat is de ambitie?
‘We willen dit jaar nog een paar intentieverklaringen met klanten afsluiten om aan te tonen dat er echt vraag is naar onze zandbatterij. De demonstratie in de pilot in Den Haag moet leiden tot de eerste commerciële projecten en helpen om kapitaal op te halen om te investeren in engineeringcapaciteit en opschaling naar een serieus, Europees bedrijf.’