In Nederland willen we van het gas af. Maar onze Oosterburen zien het juist als mogelijkheid om het energieverbruik duurzamer en efficiënter te maken. Landen als Duitsland en Oostenrijk stellen dat aardgas een belangrijke energiebron blijft. Met name op de warmtemarkt.
De Oostenrijkse energiemaatschappij RAG is in de projecten “Underground Sun Conversion” (USC) en “USC – Flexible Storage” aan het onderzoeken hoe je het als hernieuwbare energie kunt opslaan en hoe je natuurlijk gas in grote hoeveelheden kunt produceren.
In Europa is natuurlijk gas ongeveer goed voor 23 procent van het energieverbruik. Dat is overigens voor Nederland nog altijd 44 procent. Synthetisch aardgas kan worden geproduceerd met behulp van “power-to-gas”-systemen. In een eerste fase wordt elektrische energie (b.v. afkomstig van zonne- en windenergie) omgezet in waterstof, meestal via elektrolyse. Waterstof wordt dan ofwel rechtstreeks gebruikt, ofwel omgezet in een meer algemeen gebruikt gas, zoals aardgas.
Problemen met conversie
“Waterstof heeft een aanzienlijk lagere energiedichtheid. Dit betekent dat ik meer opslagvolume nodig heb om dezelfde hoeveelheid energie op te slaan,” zegt Stephan Bauer, hoofd van Green Gas Technology bij RAG Oostenrijk. “Een ander nadeel is dat er geen wijdverbreide infrastructuur is voor het gebruik van waterstof. “Als waterstof daarentegen verder wordt omgezet in methaan, “is er een extra omzettingsstap, wat leidt tot een iets lager rendement. Maar de energiedichtheid is veel hoger. En de perfecte infrastructuur is er al. Die bestaat al in heel Europa en is compatibel met ons bestaande energiesysteem,” legt Bauer uit.
Synthetisch gas maken is geen nieuw proces. Het heeft ook een groot nadeel. Er is veel hernieuwbare energie voor nodig. Daardoor is het duurder dan het gebruik van directe elektriciteit. Voor een stabiele energievoorziening gedurende alle seizoenen is het echter misschien de enige oplossing. Een ander belangrijk probleem is dat, zoals Bauer opmerkt, “ze gewoon niet genoeg volume hebben.”
Proces van miljoenen jaren oud nabootsen
”Bij het onderzoek van hun proefinstallatie in Oostenrijk vonden de onderzoekers microben waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij de productie van aardgas. Door toevoeging van CO2 en duurzaam geproduceerde waterstof komt een proces op gang dat miljoenen jaren geleden voor het eerst methaan produceerde.
Met Underground Sun Conversion, een technologie die RAG Austria in samenwerking met de Universität für Bodenkultur in Wenen naar aanleiding van dit onderzoek heeft ontwikkeld, kan de productie van aardgas – methanisering – op natuurlijke wijze weer op gang worden gebracht in uitgeputte zandsteengroeven die als gasreservoir gebruikt kunnen worden. Daardoor zou aardgas in aanzienlijk grotere hoeveelheden dan voorheen kunnen worden geproduceerd.
“In onze opslagfaciliteiten – zelfs de kleine testfaciliteit – hebben we een volume van meer dan 1 miljoen kubieke meter. In totaal is er een capaciteit beschikbaar meer dan 6 miljard kubieke meter in Oostenrijk”, zegt Bauer. “Zulke grote reactoren kun je niet bouwen.
Of omzetting in andere zandsteenafzettingen over de hele wereld werkt, hangt ervan af of de benodigde microben aanwezig zijn. Bauer: “Er zijn aardgasafzettingen waar het gas is geproduceerd door een thermisch in plaats van een microbiologisch proces. Aangenomen kan worden dat de omzetting daar minder goed werkt. Maar ik zou nog niet willen beweren dat het zandsteengroeven moeten zijn. Onze mijnen hebben bewezen geschikt te zijn. Maar we kunnen er niet van uitgaan dat alle afzettingen geschikt zijn. Dat moet zeker geanalyseerd worden.”
Seizoensgebonden energieopslag
De eerste tests laten zien dat omzetting in een paar weken kan gebeuren. “We kijken nog naar de omzettingspercentages en hoe we die kunnen opvoeren”, zegt Bauer. “Maar de vraag is of die tijdsfactor echt relevant is. Want het gaat niet alleen om conversie, maar ook om het aspect energieopslag en dan specifiek seizoensgebonden opslag. Dat zou betekenen dat als gassen in de zomer worden opgeslagen en dan in de winter beschikbaar moeten zijn, we ruim de tijd hebben voor die conversie.”
Eind 2020 begon RAG Austria samen met partners het tweede project “USC – Flexible Storage”. Dat richt zich meer op de opslag van energie op lange termijn om ook tijdens koudere en donkerdere maanden een continue energievoorziening te garanderen.
Energieopslag
“In de zomer is er een overschot aan hernieuwbare energiebronnen, zoals zon of wind,” stelt Bauer. Dit verandert zodra de dagen korter en kouder worden en er meer energie nodig is om huishoudens te verwarmen en te verlichten. “De beschikbaarheid van hernieuwbare energiebronnen is niet in dezelfde mate voorradig. Daarom hebben we die energieopslag nodig. “
Het bedrijf zich daarom nu op het efficiënt opslaan van energie. “Ik kan elektriciteit niet zomaar opslaan. Op korte termijn lukt dat wel met batterijen. Maar substantiële hoeveelheden energie kunnen alleen in grote hoeveelheden worden opgeslagen door het in een andere energiedrager om te zetten, zoals gas”, aldus Bauer.
Om in de toekomst het hele jaar door voldoende energie te kunnen leveren, moeten duurzame energiebronnen (bv. zonne- of windenergie) worden uitgebreid en geoptimaliseerd. “Er zijn nog zoveel zaken die moeten worden gecontroleerd en onderzocht. We gaan ervan uit dat ook veel andere spelers hun huiswerk doen. Ook de Europese Commissie levert grote inspanningen om ervoor te zorgen dat de relevante infrastructuur zich blijft ontwikkelen,” zegt Bauer. “Wij als RAG Austria willen onze opslagfaciliteiten verder ontwikkelen en zo klaar te zijn als straks grote hoeveelheden duurzame energie opgeslagen moeten worden.”
Ook interessant: Schachten zijn game-changer bij energieopslag
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
