Wij mensen zijn groot geworden door de beheersing van vuur. Vuur gaf warmte, voedsel, licht, veiligheid en verhalen. Warmte maakt nu 50 procent van ons energiegebruik uit, maar krijgt in de energietransitie weinig aandacht, die gaat met name naar elektriciteit. Ondanks dat de energievoorziening sterk elektrificeert zullen warmte en warmteopslag ook in het energiesysteem van de toekomst een belangrijke rol gaan spelen.

Warmte is ook een lastig onderwerp vanwege de vele vormen en toepassingen. Het onderwerp warmte gaat niet alleen over verwarmen, maar ook over koelen. Van oudsher gaat warmte over het verwarmeng van gebouwen, waarbij brandstof steeds dieper uit de grond kwam; van hout, turf, kolen tot olie en aardgas.

Met de industrialisatie zijn er veel warmtetoepassingen bijgekomen, van vrieshuizen tot ijzer smelters en van stoomtreinen tot verbrandingsmotoren en gascentrales. Nu is het tijdperk van fossiele brandstoffen bijna voorbij en daarmee ook het tijdperk van vuur en verbranding.

Elektriciteit zal in veel gevallen als alternatief voorde fossiele brandstoffen worden gebruikt en kan alle soorten gevraagde warmte en koude leveren. Voor particulieren werkt dit al goed met bijvoorbeeld warmtepompen, infraroodsystemen en airco’s.

Industrie heeft batterijen én warmteopslag nodig
Zakelijk gezien zijn de uitdagingen groter, omdat daar in de industrie veel hogere temperaturen worden gevraagd. Tot 1.500 graden Celsius is dat met stroom nog relatief eenvoudig. Voor nog hogere temperaturen (tot miljoenen graden Celsius) wordt bijvoorbeeld het concentreren van elektrisch aangedreven laserstralingen gebruikt.

Duurzame opwekking van elektriciteit met zonnepanelen en windturbines groeit enorm. Dat komt in golven op ons af en kan niet altijd goed verspreid worden door het stroomnetwerk. Opslag van energie is een van de noodzakelijke oplossingen. De meeste mensen denken hierbij aan batterijen, maar warmteopslag is ook van groot belang. Klassiek wordt warmte opslagen in de vorm van water of stoom.

De nieuwste vormen van opslag zijn in thermisch chemische materialen, waarbij een vloeistof van water of methanol wordt gemengd met zouten. Helaas zit dit nog vooral in de wetenschappelijke hoek met weinig praktijk toepassingen tot dusver, maar die gaan er wel komen.

Moderne vormen van warmteopslag
Hoge temperatuuropslag is heel interessant. Makkelijk te maken met stroom en neemt weinig ruimte in beslag. Vaak maakt men hierbij gebruik van gesmolten zouten. Koolen Industries groepsbedrijf  Kraftblock heeft een hoge temperatuur opslag oplossing die gebruik maakt van slakken uit de staalindustrie.

Lees ook: Elektrificatie chipsfabriek PepsiCo van start

Laden en ontladen gebeurd gewoon met lucht en kan hierbij tot ruim 1.000 graden Celsius komen. In verplaatsbare 20 voet standaard zeecontainer kan wel 20 megawattuur thermische energie opgeslagen worden. Met deze hoge temperatuur opslag kan je veel industriële toepassingen van duurzame warmte voorzien, gemaakt uit wind- of zonnestroom of restwarmte.

Het wordt nu al toegepast voor het bakken van Lay’s chips, maar ook het bakken van bakstenen of zelfs het weer maken van stroom – met een rendement van wel 35 procent – behoort tot de mogelijkheden.