Warmte opslag is een zwaar onderbelicht thema, terwijl warmte ongeveer 70% van onze energie behoefte uitmaakt. Vaak zijn onderzoeken van grondwater warmte opslag (open of gesloten) vroegtijdig met daardoor negatief resultaat afgerond, of worden bij experimenten grenzen gesteld aan bv. de maximum temperatuur (zoals nu ook met grondwater warmtepompen). Er is water, er zijn de fase materialen, maar er zijn ook twee gasgebaseerde methoden die niet voor huis tuin en keuken zijn, en behoorlijk verassend.
Met Ultra hoge vacuum panelen kan 300 graden stoom worden gemaakt, met wat moeite goed voor de 400 graden van methanation?
De eerste methode waar gassen aan te pas kwamen kwam ik tegen in een experiment met zonnewarmte in Australie. Het ging om de reactie tussen N2 (stikstof) en H2 (waterstof) waarbij NH3 (Ammonia) wordt gevormd. Die reactie is exotherm, dwz er komt warmte bij vrij. Kennelijk kost het energie om NH3 te splitsen, en kan dat mbv warmte. Dat is niet zo gek, ten slotte komt er ook warmte vrij bij de reactie van C (Koolstof) en O2 (Zuurstof) tijdens verbranding. De omkeerbaarheid is echter essentieel. Het resultaat is een systeem als hieronder (bron).
In dit systeem wordt ammoniak naar de focus van het zonlicht geleid, daar gesplitst in N2 en H2, deze gassen gaan via een leiding naar waar de warmte moet worden opgewekt. Het kan door een leiding want de reactie tussen H2 en N2 vindt alleen bij hogere temperaturen plaats, en er is geen reactie met NH3 dat door dezelfde leiding loopt. Een gescheiden systeem is waarschijnlijk efficienter. Opslag is iig wel in een enkele tank mogelijk. Het is dus denkbaar dat men een omkeerbaar proces gebruikt voor warmte opslag in een stand alone systeem, vlak bij de warmtebron. Zouden trucks met NH3/H2/N2 warmte kunnen tanken bij een vulkaan om die elders voor bv. kasverwarming aan te wenden?
Een parabolische spiegel kan enorme temperaturen veroorzaken.
De tweede manier waar gassen bij komen kijken ontdekte ik gisteren. Deze zal moeilijker te vinden zijn omdat het twee veel genoemde stoffen betreft in de context van warmte en energie, namelijk CO (Koolmonoxide) en CH4 (Methaan, aardgas). Het blijkt dat aardgas omkeerbaar te splitsen is in CO en H2, of CO2 en H2 (dan moet er nog een zuurstof can de CO2 af, die is er in een gesloten systeem kennelijk niet). Dit is een gas/gas/gas mix, dus altijd onder druk. Zie de afbeelding hieronder voor een toepassing.
Methaan gas gaat door een omzetter die het oiv hitte splitst in CO en H2, die vervolgens via een gasnet naar de plaats wordt gepompt waar deze weer in de zogenaamde Methanator wordt samengevoegd, daarbij warmte afgevend. Methanation is een bekend proces en is bv voorgesteld om de kwaliteit van biogas te verbeteren (zit CO in). Voor Audi is het de basis voor ‘sustainable mobility’. Om de auto op waterstof te laten rijden wordt in de auto de H2 aan CO2 gelinkt en zo in de verbandings motor gebracht.
Home Methanator?
Hoewel het natuurlijk specialistische techniek is en de temperaturen vrij hoog zijn blijkt het geen raketwetenschap te zijn om warmte op te slaan in CO en H2 om die later vrij te laten komen door van die twee gassen CH4 en H20 te maken. Kan dit lokaal en in huis, of via een ondergrondse tank in de straat? Misschien wel in combinatie met een watestof brandstofcel, want die genereert veel warmte. Zou u zo auto motor hitte kunnen gebruiken voor de verwarming van uw huis of boiler? Hoeveel warmte kan zo worden opgeslagen in een gastank? In de fossiele industrie zijn ze er iig mee bezig, en misschien is het wel een goed bewaard geheim.
Het met zonnewarmte splitsen van methaan blijkt een hoop mogelijkheden te creeren (bron).