In Finland bouwt een bedrijf uit Schotland een verlaten mijn om tot een "batterij" voor groene energie. Bij een overschot trekt een katrol een gewicht van 1.200 ton omhoog. Door het weer te laten zakken in de schacht, wekt het elektriciteit op. Veel energie levert dat (nog) niet op, maar de technologie kan een oplossing zijn voor regio's met veel verlaten mijnen.
Verlaten mijnschacht in Finland krijgt tweede leven als zwaartekrachtbatterij: zo gaat dat in zijn werk
Misschien hebben je ouders of grootouders een staande klok in huis. Of misschien heb je zelf wel zo'n grote klok met twee hangende gewichten die je moet opwinden. De klok haalt zijn energie uit de gewichten die gecontroleerd zakken. Uit de zwaartekracht dus.
Precies op die manier, maar dan op een veel grotere schaal, werkt de zwaartekrachtbatterij van het Schotse bedrijf Gravitricity (een nogal moeilijke woordspeling met 'zwaartekracht' en 'elektriciteit').
Het bedrijf heeft al een proefopstelling in Edinburgh, maar nu zal het bedrijf de eerste grootschalige toepassing bouwen in een verlaten mijn 450 kilometer ten noorden van de Finse hoofdstad Helsinki.
Daar moet de zwaartekrachtbatterij elektriciteit opslaan wanneer er zonne- of windenergie op overschot is. Dan wordt een gewicht van 1.200 ton omhoog getakeld in een 530 meter diepe mijnschacht. Wanneer elektriciteit nodig is, wordt het gewicht opnieuw naar beneden gelaten. Op dat moment genereert het systeem elektriciteit.
Alternatief voor stuwmeren of batterijen
Zo lost Gravitricity een van de grootste uitdagingen van de energietransitie op. Want de technologie is er. Windenergie en (vooral) zonne-energie werden de laatste jaren spectaculair efficiënter én goedkoper. Maar wat doe je als het niet waait en de zon niet schijnt?
Je kan de overtollige energie opslaan in een batterij. Of je kan een stuwmeer vullen en dat laten leeglopen wanneer je elektriciteit nodig hebt. Maar die technologieën hebben hun beperkingen. Voor batterijen zijn zeldzame grondstoffen nodig, ze gaan niet bijster lang mee en er gaat ook elektriciteit verloren. En stuwmeren werken vooral in regio's met grote hoogteverschillen, zoals bergen of valleien.
Daarom ziet Gravitricity verlaten mijnen als een stukje in de puzzel. "Volgens onze inschattingen, en die zijn verre van perfect, zijn er meer dan 300 bruikbare mijnschachten in de wereld", zegt CEO Martin Wright in een gesprek met VRT NWS.
Dat is inderdaad waarschijnlijk een stevige onderschatting. Alleen al in India en China zijn er duizenden mijnschachten die niet meer gebruikt worden. Het onafhankelijke onderzoeksinstituut IIASA ziet ook potentieel voor de technologie in Rusland en de Verenigde Staten.
Wereldwijd zou er in het totaal 7 tot 70 terawattuur (TWh) elektriciteit op die manier opgeslagen kunnen worden. Ter vergelijking: in België werd er in 2022 84,2 TWh elektriciteit verbruikt.
Pieken opvangen
In de Finse Pyhäsälmi-mijn gaat het nog om bescheiden hoeveelheden energie. Het systeem zal een capaciteit van 2 MW hebben, volgens Wright goed voor het verbruik van zo'n 4.000 huizen. "Maar we willen onze volgende ontwerpen sterk verbeteren tot ongeveer 10 MW, misschien zelfs meer", maakt hij zich sterk.
In absolute getallen is dat niet erg veel. Maar "het gaat ons er vooral om dat we de stabiliteit van het stroomnetwerk kunnen garanderen", zegt Wright. "Je hebt 's ochtends vroeg een piek van de elektriciteitsvraag en 's avonds laat wanneer iedereen thuiskomt. Met deze vorm van energieopslag kan je die piek opvangen zonder gascentrales."
Zo moet Gravitricity groene elektriciteit leveren aan de 5.000 inwoners van het dorpje aan de mijn. Bovendien, zeggen de Schotten, zal het project ook de gemeenschap steunen door voor jobs te zorgen. Pyhäjärvi worstelt met werkloosheid sinds de mijn buiten gebruik is gesteld.
Niet voor België
In België zullen we niet snel zwaartekrachtbatterijen zien in verlaten mijnsites. In 1992 werd de laatste mijn gesloten. Maar alle mijnschachten in ons land zijn volgestort met beton om de stabiliteit te garanderen.
En er is nog een belangrijke reden waarom ons land niet zo geschikt is voor een zwaartekrachtbatterij. Echte batterijen zijn een veel beter alternatief, zegt Johan Driesen, energie-expert bij Energyville en KU Leuven.
"Als je een betonblok ter grootte van een container 200 meter diep laat zakken, dan win je ongeveer evenveel energie als er in een elektrische auto zit. Dat valt tegen, hé."
"Tegenwoordig kan je al voor een appel en een ei tweedehands batterijen uit een elektrische wagen krijgen. Zet een paar containers met zulke batterijen en je hebt voor veel minder geld en veel minder ellende evenveel opslag."
Ook waterkrachtcentrales zijn veel efficiënter, door de enorme volumes water die ze verzetten. De centrale van Coo levert bijvoorbeeld 6.200 MWh, de Finse zwaartekrachtbatterij 0,6 MWh.
Na Finland volgt misschien Zuid-Afrika
Driesen noemt de business case van Gravitricity "een niche van een niche" in landen waar het elektriciteitsnetwerk al goed uitgebouwd is. Maar Gravitricity rekent erop dat zijn systeem voor sommige gemeenschappen en op sommige locaties wel degelijk een oplossing kan zijn.
Het hoopt dat de Finse zwaartekrachtbatterij binnen een jaar of 2 opgeleverd kan zijn. Dat moet nieuwe bestellingen aantrekken voor het bedrijf. Er zou al interesse zijn uit Tsjechië, Polen en Slovenië.
Maar CEO Martin Wright ziet vooral mogelijkheden buiten Europa, waar het stroomnet nog minder goed uitgebouwd is. "Ga maar eens naar Zuid-Afrika, waar ze het stroomverbruik moeten rantsoeneren. Er zijn black-outs en brown-outs (volledige of gedeeltelijke dips in de elektriciteitsproductie, red.). Daar is een enorme hoeveelheid opslag nodig én er zijn veel mijnen. Dit is nog maar het begin."
