‘Verhit beton’ als verwarming en elektriciteitsopwekker

Dat beton goede isolerende eigenschappen heeft is bekend, maar in een speciale samenstelling kan het ook dienen als opslag voor warmte. Eigenlijk is verzengende hitte een betere term, want het door Heidelberg Materials ontwikkelde beton kan tot 450 graden Celsius hebben. Doorsnee beton begint te springen bij een graad of 200.

Walter Speelman is duurzaamheidsmanager bij Mebin, dochteronderneming van het Duitse Heidelberg Materials. ,,Een jaar of tien geleden kwam het Noorse bedrijf EnergyNest naar Heidelberg met de vraag een betonsoort te ontwikkelen dat 450 graden kan opslaan.” 

Beton goedkoopst

Het Scandinavische bedrijf had een warmtewisselaar ontwikkeld met aluminium buizen waardoor stoom of hydraulische olie kan worden gepompt en was op zoek naar materiaal dat die warmte tijdelijk kan opslaan. ,,Er zijn meer mogelijkheden, maar beton is de goedkoopste”, zegt Speelman. En zo werd in Duitsland jarenlang gewerkt aan een betonsoort dat uitstekende thermische eigenschappen heeft en bestand is tegen hoge temperaturen. ,,Dat heeft geresulteerd in een container met 63 aluminium buizen die gevuld worden met het speciale beton, Heatcrete”, zegt Speelman. Door het beton lopen weer kleinere buisjes waardoor de stoom of hete olie loopt en die zo de warmte aan het beton afgeven. Zo wordt het beton warm en kan die hitte op een later moment weer worden afgegeven door er koud water of koele olie doorheen te laten lopen.”

Gekoppeld

Al naar gelang de warmtevraag kunnen containers met de installatie aan elkaar worden gekoppeld. ,,Of het er nou vier of tweehonderd zijn maakt niet uit. Het is wel voor industriële toepassingen, niet voor particulier gebruik. Daarvoor is de installatie veel te groot. Nadat de 63 pijpen in de container zijn gevuld met beton weegt het rond de 45 ton.” Over de samenstelling van Heatcrete kan Speelman niet zoveel zeggen. ,,Dat is het geheim van de smid, maar de bindmiddelcombinatie is niet standaard.”

Elektriciteit

Inmiddels zijn op enkele plekken al containers voor warmteopslag toegepast. Eerst met een proef op Madagaskar, daarna op Sicilië, binnenkort in het Belgische Turnhout en later in Zeeuws-Vlaanderen. ,,Je kunt de opgeslagen warmte als warmte teruggeven, maar er is ook vrij eenvoudig elektriciteit mee op te wekken”, zegt Speelman. ,,We zijn zeer tevreden over de resultaten die je ermee kunt behalen. Dankzij de modules bespaar je veel CO₂.”

Beton als accu, er zijn meer oplossingen:

1. Energie uit toren van betonblokken

Een ander voorbeeld. Het Zwitserse bedrijf Energy Vault heeft in Zwitserland een batterij laten maken van betonblokken. Hoe blokken beton energie kunnen opslaan? Simpel. De batterij van Energy Vault doet dit door betonblokken te stapelen tot een toren. De batterij wordt opgeladen door overtollige elektriciteit te gebruiken om kraanmotoren aan te drijven die betonblokken optillen. Hoe hoger een blok wordt opgeheven, hoe meer potentiële energie het heeft opgeslagen. Later kan de batterij worden ontladen door de kraanmotoren in omgekeerde richting aan te drijven, waardoor de potentiële energie van het betonblok door de zwaartekracht weer wordt omgezet in elektriciteit. Deze methode werkt efficiënt, want 85 van de procent van de energie die erin gaat, komt er ook weer uit. Dat is vergelijkbaar met lithium-ionbatterijen, die tot 90% bieden. 

2. Water een seizoen lang warm in beton

Een ondergronds betonnen buitenvat en een sterk geïsoleerd binnenvat kan warm en koud water een half jaar lang opslaan met maar tien procent energieverlies. Zo kan energie langere tijd worden opgeslagen en via warmtewisselaars aan de rand van het vat weer beschikbaar komen. Zo is het mogelijk om het zogenaamde Ecovat te koppelen aan een woonwijk om deze het hele jaar duurzaam van warmte te voorzien. Het vat wordt volgens de site van Ecovat Nederland (gevestigd in Veghel) geladen met zoveel mogelijk duurzame warmte. Die is afkomstig van bijvoorbeeld lokale warmtebronnen zoals geothermie, restwarmte en zonnecollectoren, of wordt lokaal opgewekt met warmtepompen in combinatie met elektrische boilers. Wanneer er warmtevraag is, wordt de warmte via een warmtenet gedistribueerd naar de afnemers.

Vertel uw verhaal

Onder het motto 'De mooie duurzame eigenschappen van beton' zoekt Betonhuis opdrachtgevers, architecten, adviseurs, stedenbouwkundigen die hun kennis van beton in de bouw willen vertellen. Via de website van Betonhuis wordt direct toepasbare kennis over de mogelijkheden en pluspunten van het toepassen van beton in gebouwen en constructies ontsloten. Kennis over bekende en wellicht minder bekende duurzame eigenschappen en prestaties van beton als bouwmateriaal. Een website om u verder op weg te helpen bij de daadwerkelijke toepassing van duurzaam beton in de praktijk. Ook geïnteresseerd? Neem contact op met Remco Kerkhoven, stuur een e-mail.