Zand als opslagmiddel voor energie. Stilgelegde mijnen als batterij

De opslag van stroom bezorgt wetenschappers hoofdbrekens in de energietransitie: Hoe kan men de pieken en dalen overbruggen die gepaard gaan met wind- en zonne-energie.

Een team van wetenschappers heeft nu een slimme manier bedacht om dat te doen in de tienduizenden verlaten mijnschachten wereldwijd. De techniek, ‘Underground Gravity Energy Storage (UGES)’, maakt gebruik van simpel zand.

De oplossing zit in de eenvoud

De techniek is verrassend eenvoudig: door containers met zand te laten zakken in een mijnschacht kan energie worden opgewekt door een generator – net zoals gewichten een klassieke koekoeksklok aandrijven. Op momenten van overaanbod aan energie kan dat zand weer naar boven getakeld worden. Veel is daarvoor niet nodig: een elektromechanische omvormer (een dynamotor of motor-generator) en een reservoir boven en beneden aan de schacht. Hoe dieper en breder de mijn schacht, hoe meer stroom er opgeslagen kan worden.

“Mijnen hebben alle basisinfrastructuur al en zijn aangesloten op het net”, zegt Julian Hunt, onderzoeker bij het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) in Wenen. “Daardoor dalen de kosten aanzienlijk en kunnen UGES-centrales relatief makkelijk geïmplementeerd worden.”

Werkgelegenheid

Er zijn ook voordelen voor de werkgelegenheid, zegt hij. “Als een mijn sluit, komen vaak duizenden werknemers op straat te staan. Hele gemeenschappen die van de mijn afhankelijk waren, worden ‘brodeloos’. UGES zou een deel van die banen kunnen redden.”

Terwijl chemische batterijen capaciteit verliezen over een langere levensduur, maken de UGES-systemen enkel gebruik van zand, waardoor er geen verlies optreedt. Omdat er wereldwijd al tienduizenden verlaten mijnen zijn, is het potentieel enorm. De studie gaat uit van zo’n 7 tot 70 terawattuur in totaal, met name in China, India, Rusland en de VS.

“Om de economie klimaatneutraal te maken, moeten wij ons energiesysteem heruitvinden met innovatieve oplossingen op basis van wat wij al hebben”, zegt Behnam Zakeri van IIASA. “Verlaten mijnen gebruiken voor energie-opslag is een voorbeeld van een van de vele oplossing die wij al rond ons zien – wij moeten alleen de manier veranderen waarop wij die gebruiken.’