De Groene DagobertZonnestroom-chemie
ZONNESTROOM-CHEMIE
Zonnestroom en het opslaan van groene energie
In de artikelen “Groene stroom opslaan” en “Groene stroom opslaan – deel 2” heb je kunnen lezen over manieren om groene energie op te slaan. In onder andere de artikelen “Duurzaam? Zonnepanelen!” en “Subsidie voor zonnepanelen – het potje is leeg” heb je kunnen lezen over zonnestroom. Dit artikel zal gaan over een combinatie van beiden! Zonnestroom en het opslaan van groene energie.
Zonnestroom-chemie
De combinatie van zonnestroom en het opslaan van groene energie, wat houdt deze zonnestroom-chemie in? [1] Wanneer zonnepanelen op den duur zo goedkoop worden dat er een stroomoverschot ontstaat, dan is het zaak een proces te ontwikkelen waarmee met behulp van de opgewekte energie koolwaterstoffen decentraal (lees: thuis) geproduceerd kunnen worden. Een groot dak vol zonnepanelen kan met dit proces tijdens piekdagen per dag zorgen voor 25 liter methanol of 10 m3 methaan (aardgas) en op normale dagen is dit 5 liter of 2 m3. Methanol, ook wel bekend als brandspiritus, kun je bijmengen bij benzine, maar methaan is de stof waar het hier om gaat. Met methaan kun je koken en een centrale verwarming of micro-wkk (warmtekrachtkoppeling) laten draaien. En met dat laatste kun je ook als de zon niet schijnt warmte en stroom produceren.
Methaan is de chemie!
Heel leuk allemaal, maar hoe produceren we die methaan? Dat is de uitdaging. De uitdaging is een proces te ontwikkelen om eenvoudige moleculen zoals waterstof (H2), water (H2O) en kooldioxide (CO2) met nanotechnologie bij lage temperatuur en geringe druk om te vormen tot methaan (CH4). Ook andere stoffen komen dan vrij, zoals methanol (CH3OH) en dimethyl ether (CH3OH 3C). Onze bomen en planten zijn het bewijs dat dit mogelijk is met lage temperaturen en zonder schaarse metalen. Wat een idee is, dat is om op nanoschaal via katalyse op lage temperatuur de zuurstofverbinding van de kooldioxide, de bekende CO2, te vervangen door waterstofketens, waarmee dan methanol of methaan ontstaat. Dit proces werkt net als bij fotosynthese, waarbij een kooldioxide molecuul zodanig in een nanostructuur gepositioneerd wordt dat de waterstofionen de zuurstofverbindingen kunnen overnemen. Voorlopig is dit idee nog theorie.
Meer chemie …..
Tot zover een aardig scheikundig verhaal. Nog zo’n idee, maar dan eentje die al wat verder in ontwikkeling is, dat is om met plasma in een mengsel van kooldioxide en waterstof de atomen los te slaan. Daardoor is er ook methaan uit te halen. In dat geval heeft men over twintig jaar thuis geen kast met membraamplaten, maar een ketel met een brandertje waar elektra, water en kooldioxide ingaat en methanol (om te vormen tot methaan) uitkomt.
Het belang van zonnestroom-chemie
De vraag rijst, wat is het belang van al deze chemische processen? Deze chemie draagt eraan bij dat we overtollige zonnestroom die opgewekt is straks beter kunnen opslaan. Deze zonnestroom-chemie is sneller nodig dan je denkt. Technologie die nu nog duur, groot en complex is, wordt steeds goedkoper en compacter. Uiteindelijk zal zonnestroom-chemie dezelfde weg gaan bewandelen als de computer, wat ooit een log en complex apparaat was en alleen te bedienen was door experts en nu in de handen van iedereen goedkoop en eenvoudig te bedienen is. In 1980 kostte zonnestroom nog zo’n 80 euro per watt piekvermogen, nu 2 euro, in 2020 naar verwachting 0,60 euro en in 2040 0,20 euro. Maar behalve dat zonnestroom steeds goedkoper wordt, is het ook interessant dat met de chemie, zoals hierboven beschreven, methaan wordt gemaakt en dat is hetzelfde als aardgas. Zo kun je op dit moment dan wel leuk op stroom besparen door van duurzame energie gebruik te maken, maar als er een koude winter komt is je energierekening alsnog hoog omdat je voor verwarming ook gas gebruikt. Dankzij de zonnestroom-chemie die nog in ontwikkeling is hoeft dat straks niet meer.
Zonnestroom als belegging
Behalve je geld op een groene manier in te zetten (zie artikelen Groen Geld!, Groen beleggen in aandelen, Groen beleggen in beleggingsfondsen en Groen beleggen en je pensioenfonds), kun je het ook rechtstreeks aanwenden voor zonnestroom. Via een belegging in een duurzaam beleggingsfonds kun je indirect in zonnestroom beleggen, maar door aanschaf van zonnepanelen kan dat direct. Het rendement met zonnestroom is ook aardig. Niet spectaculair, maar zelfs als je rekening houdt met alle zaken, zoals afschrijving, vervanging en inflatie, ook dan zou het geld nog significant beter renderen dan op een spaarrekening. Plus het feit dat vervanging van onderdelen, of de zonnepanelen, voor de opwekking van je zonnestroom steeds goedkoper zal worden. En zo zal het straks niet alleen met de zonnepanelen en de zonnestroom zijn, maar ook met de chemische processen zoals eerder in dit artikel beschreven. Als dat eenmaal op de markt is, dan zal die chemie steeds goedkoper worden.
Samenvattend:
Nu nog een droom,
straks chemie en zonnestroom!
Wat vind jij van de in dit artikel beschreven zonnestroom-chemie? Zie jij de zonnestroom ook zonnig tegemoet, of juist niet? Of heb je andere aanvullingen, op- of aanmerkingen? Plaats hieronder een reactie!
Geïnteresseerd geraakt in duurzame energie? Hier kun je voor offertes terecht:
S O L A R W I J Z E R
[1] De Ingenieur, Technologietijdschrift, jaargang 125, nummer 19
Geef een reactie