Professor Michael Sterner: "Effeciëntie huidige
installaties nog te laag"
"Met alleen de uitbouw van hoogspanningsnetten is de Energiewende niet te realiseren, meent Sterner. "Naast opslagmogelijkheden voor de korte termijn, zoals batterijparken en spaarbekkencentrales, hebben we ook oplossingen voor de lange termijn en onconventionele transportwegen nodig." Sterner, destijds nog verbonden aan het Fraunhofer-Instituut in Kassel, onderzocht in samenwerking met het Stuttgarter Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung het power-to-gasconcept. De techniek is gebaseerd op de fotosynthese uit de biologie: planten en bloemen zetten in de natuur zonlicht, water en zuurstof in energie om. Bij power-to-gas worden de zonne- en windstroom gebruikt om water in waterstof en zuurstof te ontleden. Daarna wordt waterstof met kooldioxide gecombineerd en ontstaat aardgas in de vorm van synthetisch methaan. Het gas kan later weer naar stroom worden teruggebracht.
Het grote voordeel van power-to-gas is volgens Sterner dat het in een decentraal energieverzorgingssysteem met overwegend installaties voor wind- en zonne-energie overal inzetbaar is. "Voor spaarbekkencentrales heb je bergen nodig, die zijn niet overal voorhanden. Eveneens een groot pluspunt is het al zeer goed uitgebouwde gasnet door heel Duitsland, inclusief zijn opslagmogelijkheden. Het huidige gasopslagvermogen heeft de 2000-voudige capaciteit van alle spaarbekkencentrales in Duitsland, met een volume van ongeveer 217 terawattuur. Daarmee kan de Duitse stroomvraag van drie maanden worden gedekt."
““Te veel energie ongebruikt verloren””De schaduwkant van de power-to-gastechniek is dat bij de chemische omzetting te veel energie ongebruikt verloren gaat. "De efficiëntie van de huidige installaties bedraagt ongeveer 40 procent en dat is onrendabel", weet Sterner. "We zijn volop bezig om het systeem marktrijp te krijgen. Over tien jaar verwacht ik dat dat het geval is."
"Naast verbetering van de techniek werken we, ook samen met het bedrijfsleven, aan bijvoorbeeld het gebruik van methanisering in biogas- en waterzuiveringsinstallaties en aan de inzet van windgas in de automobielsector en zonnegas in gebouwen. Een prestigieus project is de ‘Segelenergie' met de op zee beschikbare wind. In dit concept wordt een schip via een zeilsysteem in beweging gebracht. Een deel van de bewegingsenergie zet een turbine in het water in stroom om. De turbine is aan het schip bevestigd en bestaat uit een stromingsmachine (rotor of een propeller) die een generator voor de stroomopwekking aandrijft. De stroom wordt samen met water en CO2 in gas omgezet."
Met een groot aantal partners onderzoekt Sterner de koppeling van stroom- aan gasnetten, waarvan hij de resultaten over een tot twee jaar denkt te kunnen publiceren. In mei dit jaar komt hij met de gegevens van een onderzoeksproject over de mate waarin de stroomsector in de toekomst behoefte heeft aan opslag. Aan ideeën én opdrachten heeft de wetenschapper voorlopig geen gebrek.
Beeld met dank aan E.ON Duitsland