Nu de wereld worstelt met de stijgende vraag naar energie, komen opslagsystemen op basis van keramiek naar voren als een veelbelovende oplossing. Keramiek staat bekend om zijn uitstekende thermochemische eigenschappen en is bestand tegen hoge temperaturen, waardoor het ideaal is voor energieopslag. Met voortgaand onderzoek en ontwikkeling is keramiek klaar om een belangrijke bijdrage te leveren aan energieopslagtechnologieën, wat een duurzame toekomst in energiebeheer belooft.
- Keramiek heeft uitstekende thermochemische eigenschappen, waardoor het een veelbelovende optie voor energieopslag is.
- Deze materialen worden al gebruikt in verschillende energiegerelateerde toepassingen.
- Een Servisch bedrijf ontwikkelde met succes een oplossing voor thermische energieopslag met gerecycled keramiek, dat bestand is tegen temperaturen tot 1.250°C.
Wat is keramiek?
Keramiek is een brede categorie harde materialen die meestal bros en hittebestendig zijn en elektriciteit isoleren. Van oudsher wordt keramiek gebruikt voor aardewerk en tegels. In de afgelopen jaren hebben hun hoge hardheid, sterkte en thermische isolatie hen echter steeds relevanter gemaakt voor gebieden als energieopslag.
Technische keramiek is bijzonder geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen. Ze worden gebruikt op verschillende energiegerelateerde gebieden, van gasturbines tot nucleaire brandstoffen. Door hun uitstekende thermische isolatie-eigenschappen en hoge hardheid zijn ze een veelbelovend materiaal voor efficiënte energieopslagsystemen met een lange levensduur.
De rol van keramiek in energieopslag
Energieopslagsystemen zijn cruciaal voor het efficiënt opslaan van energie om aan de toenemende energiebehoeften te voldoen. Energieopslagsystemen op basis van keramiek hebben de afgelopen jaren aan belangstelling gewonnen vanwege hun vermogen om de hoge temperaturen te weerstaan die vaak geassocieerd worden met energievoorziening. In 2010 ontwikkelde Kraftanlagen München bijvoorbeeld een op keramiek gebaseerd opslagsysteem dat met succes thermische zonne-energie kon opslaan.
Onderzoekers van de Universiteit van Tokio hebben nieuwe keramische materialen ontwikkeld voor de opslag van thermische energie, waardoor warmte-energie gerecycled kan worden. Deze keramiek heeft potentiële toepassingen in systemen voor het opwekken van zonnewarmte en geavanceerde elektronische apparaten. Bij energieomzetting vindt keramiek toepassingen in zonnecellen en zonnecollectoren, brandstofcellen, batterijen, thermo-elektrische generatoren en gasturbines. Keramiek wordt gebruikt in zonnepanelen als transparante geleidende coating en als substraat voor de afzetting van verschillende films die de cel vormen.
Nieuwe energieopslagsystemen op basis van keramiek
Het Servische bedrijf Storenergy heeft een oplossing voor thermische energieopslag (TES) ontwikkeld waarbij gerecycled keramiek wordt gebruikt als opslagmedium. Het solid-state opslagsysteem van het bedrijf heeft een levensduur van 35 jaar en kan temperaturen tot 1.250°C opslaan, waardoor het een betrouwbare en kosteneffectieve technologie is voor zonne-energietoepassingen.
Het kan energie tot een maand opslaan, hoewel een optimale opslagduur van ongeveer tien dagen wordt aanbevolen om warmteverlies te minimaliseren. Het TES-systeem van Storenergy heeft een hoge energie-inhoud per volume en overtreft daarmee de energieopslagcapaciteit van waterkrachtcentrales.
Implicaties voor de toekomst
Nu de wereld blijft worstelen met uitdagingen op het gebied van energieopslag en de drang naar meer duurzame oplossingen, biedt keramiek een veelbelovende mogelijkheid. Met hun vermogen om hoge temperaturen te weerstaan, bieden keramische materialen een levensvatbare oplossing voor de opslag van thermische energie, die cruciaal is voor het matchen van zonne- en windenergie en warmteproductie.
Gezien de veelzijdigheid en robuustheid van keramiek zal het gebruik ervan voor energieopslag naar verwachting alleen maar toenemen. Met voortdurend onderzoek en ontwikkeling zou het tijdperk van keramische energieopslag wel eens aan de horizon kunnen verschijnen, als voorbode van een belangrijke verschuiving in de wereldwijde benadering van energiebeheer.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
