Gloeiend grafiet slaat 5.000 MWh warmte op voor bioraffinaderij
De Amerikaanse startup Antora Energy heeft samen met biobrandstofproducent POET een thermisch opslagsysteem van 5.000 megawattuur (MWh) in gebruik genomen bij een bio-ethanolfabriek in South Dakota.
De warmtebatterijen van Antora bestaan uit blokken grafiet (hetzelfde type koolstof dat in potloden zit). Weerstandsdraden als in een broodrooster gebruiken elektriciteit om deze blokken te verhitten tot 2.400°C.
Dankzij goede isolatie houden de grafietblokken de opgeslagen warmte dagen vast. Het project bij de bioraffinaderij van POET heeft een opslagcapaciteit van 5.000 MWh en kan de opgeslagen warmte met 50 megawatt terugleveren, als proceswarmte in de vorm van stoom. De installatie houdt dat serieus hoge vermogen dus desgewenst 100 uur aan een stuk vol.
Onafgebroken industriële productie op variabele zonne- en windenergie
Chemische fabrieken zoals raffinaderijen bestaan uit complexe en dure installaties die je het liefst volcontinu laat draaien. Hoe meer uren inzet, hoe hoger het rendement. Hoe minder starts en stops, hoe lager de slijtage. Chemische fabrieken die proceswarmte op hoge temperatuur nodig hebben, moeten dus ook een warmtebron hebben die 24/7 beschikbaar is.
Elektrisch verwarmen kan duurzaam en betaalbaar als het hard waait en/of zonnig is, maar waaien en schijnen doen de wind en de zon niet volcontinu.
Op veel plaatsen op de wereld waait het gelukkig echter wel minimaal eens in de 3-4 dagen stevig, en/of is het vrijwel elke dag ten minste een paar uur goed zonnig. In South Dakota leveren windturbines ruim de helft van de elektriciteit. Met de 100 uur aan opslag trekt de warmtebatterij van Antora het variabele profiel van windstroom vlak. Zo kan de installatie 24/7 proceswarmte op de gewenste temperatuur beschikbaar stellen aan de bioraffinaderij.
Antora blijft in dit geval exploitant van de warmtebatterij, op basis van een langjarig contract voor warmtelevering met POET. Antora heeft op haar beurt een langjarig contract met een lokale elektriciteitsleverancier voor betrouwbaar lage tarieven in de uren dat wind- en zonnestroom overvloedig beschikbaar zijn.
Elektriciteitsopslag met zonnecellen voor warmtestraling
Toen ik rond 2020 voor het eerst over Antora Energy hoorde, waren de plannen van de startup nog een stuk complexer. Ook toen al was het idee om warmte op te slaan in grafietblokken. De opgeslagen energie wilde Antora toen echter ook weer terug leveren als elektriciteit. En dat zou in de basis alsnog relatief simpel kunnen, maar Antora zette in op iets totaal nieuws voor de elektriciteitssector: thermovoltaische cellen.
Deze cellen zetten warmtestraling uit de grafietblokken direct om in elektriciteit, net zoals fotovoltaische cellen (zon)licht direct omzetten in elektriciteit. Technisch interessant maar met een geclaimde efficiëntie van ‘meer dan 40%’ nauwelijks efficiënter dan stoomturbines die warmte al decennia betrouwbaar omzetten in elektriciteit. En véél minder efficiënt dan de lithiumaccu’s die zich destijds ook al prima bewezen hadden en rap goedkoper werden.
Hoewel Antora op de website nog steeds suggereert óók aan elektriciteitsopslag te werken, ligt de inzet van de gloeiende grafietblokken voor proceswarmte veel meer voor de hand. Daar maakt de opgeslagen energie zich zonder omzetting direct als warmte nuttig. De 5.000 MWh aan opslag staat gelijk aan zo’n 500.000 kuub aardgas. En als de warmtebatterij inderdaad volcontinu 50 MW aan warmte levert, scheelt dat POET jaarlijks zo’n 44 miljoen kuub aardgas.
Antora heeft de installatie bij POET binnen een jaar gerealiseerd. Hopen dat hij bevalt en dat er snel meer volgen.
Bron: Antora Energy, Energy Storage News / Imagecredit: Antora Energy
Oprichter WattisDuurzaam en duurzaamheidsadviseur bij We-Boost Transitions.
Ontdek meer van WattisDuurzaam.nl
Abonneer je om de nieuwste berichten naar je e-mail te laten verzenden.
