Amerikaanse onderzoekers hebben een verrassend eenvoudige manier gevonden om stroom goedkoper, schoner en stabieler te maken. Het geheim? Vloeibare zuurstof.
Onderzoekers van het Southwest Research Institute (SwRI) en technologiebedrijf 8 Rivers hebben in de VS een kostenefficiënt systeem ontwikkeld dat energieopwekking radicaal kan veranderen. De kern van hun innovatie: vloeibare zuurstof (LOX) inzetten om elektriciteitscentrales flexibeler, goedkoper en duurzamer te maken.
Het idee is even eenvoudig als geniaal. Tijdens momenten waarop de vraag naar elektriciteit laag is (en stroom dus goedkoop), wordt zuurstof uit lucht gewonnen en in vloeibare vorm opgeslagen. Zodra de vraag (en prijs) stijgt, wordt die zuurstof opnieuw vergast en gebruikt in de elektriciteitscentrale.
Schonere én efficiëntere energie
De technologie bouwt voort op de Allam-Fetvedt Cycle, een relatief nieuwe manier van energieopwekking die aardgas verbrandt met een mengsel van zuurstof en CO2. Deze aanpak maakt het mogelijk om alle CO2 direct af te vangen, wat resulteert in nagenoeg nul uitstoot van broeikasgassen.
Een nadeel van deze cyclus is echter dat het scheiden van zuurstof uit lucht veel energie kost — tot wel 10% van de totale elektriciteitsproductie van een centrale. Door het zuurstofscheidingsproces slim te timen (tijdens goedkope uren) en de zuurstof tijdelijk op te slaan, weten de onderzoekers dit nadeel om te buigen in een voordeel.
Energie opslaan zonder batterijen
De innovatie past perfect in een energiesysteem waarin wind- en zonne-energie steeds dominanter worden. Die bronnen zijn goedkoop, maar leveren niet altijd stroom op het juiste moment. Moore: “Zodra het aandeel hernieuwbare energie stijgt van 15% naar 30% of meer, worden de schommelingen in productie veel groter. Energieopslag wordt dan cruciaal voor de betrouwbaarheid van het net.”
Terwijl veel onderzoekers zoeken naar oplossingen met grootschalige batterijen of waterstof, biedt vloeibare zuurstof een verrassend alternatief. “We gebruiken bestaande, bewezen technologieën (luchtverwerking en cryogene opslag) op een nieuwe manier,” zegt Moore. “Deze processen brachten ons destijds al naar de maan. Nu kunnen ze helpen om de aarde schoner te houden.”
Economisch en technisch haalbaar
Het team van SwRI voerde een uitgebreide techno-economische analyse uit, waarbij zowel de technische prestaties als de financiële haalbaarheid op uurbasis over een heel jaar werden doorgerekend. Uit die analyse blijkt dat de economische voordelen groter worden naarmate de prijsschommelingen op de elektriciteitsmarkt toenemen.
Onderzoeken van Princeton University en het National Renewable Energy Laboratory (NREL) ondersteunen dat beeld: de volatiliteit in elektriciteitsprijzen zal de komende jaren blijven groeien door de toename van duurzame energie. Dat maakt technologieën zoals deze steeds rendabeler.
Volgende stap
De onderzoekers overwegen de nieuwe technologie toe te voegen aan het STEP Demo-pilotproject in San Antonio. Dat is een van de grootste demonstratiefaciliteiten ter wereld op het gebied van superkritische CO2-energieopwekking.
Door het combineren van de Allam-Fetvedt Cycle met vloeibare zuurstofopslag kan deze installatie nog efficiënter en milieuvriendelijker worden. Moore vat het samen: “We brengen beproefde technologieën samen in een nieuw systeem dat de potentie heeft om de energie-industrie te transformeren.”
Waarom dit zo belangrijk is
De wereld staat voor een paradox: meer duurzame energie betekent ook meer onvoorspelbaarheid op het net. Slimme oplossingen zoals die van SwRI en 8 Rivers kunnen dat gat dichten. Niet met dure batterijen, maar met fysische opslag van energie in de vorm van vloeibare zuurstof.
Het is een reminder dat de toekomst van energie niet alleen afhangt van nieuwe bronnen, maar ook van slim gebruik van wat we al hebben.
