De vergeten energieopslag: zwaartekracht

Om nu duurzame doelen te halen is kernenergie geen oplossing, eerder een debattruc om problemen vooruit te schuiven.

Er lijkt in deze verkiezingscampagne een brede consensus te zijn over kernenergie in Nederland. Het hoofdargument is dat zon- en windenergie samen niet voldoende zijn omdat de zon nou eenmaal niet altijd schijnt en de wind soms niet waait. Kernenergie zou daar, volgens steeds meer politieke partijen, een oplossing voor kunnen vormen. 

Ze negeren daarbij opzichtig de heldere bezwaren: kerncentrales kun je, anders dan kolen- of gascentrales niet naar believen aan- of uitzetten, dus ze zijn niet compatibel met zon- en windenergie. Het duurt twintig jaar voordat een kerncentrale in bedrijf is. Kerncentrales zijn vreselijk duur en je blijft eeuwig zitten met het afval. Dus om nu duurzame doelen te halen is kernenergie geen oplossing, eerder een debattruc om problemen vooruit te schuiven.

Opvallend is dat er in deze verkiezingscampagne geen enkele discussie is over een andere energiebron die toch al sinds de aarde draait bestaat: de zwaartekracht. Zwaartekracht is een energie die er altijd is, die altijd op de gewenste tijd benut kan worden, die heel weinig technologie vereist, maar die wel op heel korte termijn een deel van de problemen - die er inderdaad zijn met zon- en windenergie - kan oplossen.

Een bekende vorm waarin zwaartekracht energie levert is waterkracht. Nederland krijgt al stroom uit Noorwegen die zo opgewekt is. En in Loenen staat nog papierfabriek De Middelste Molen, de laatste in Nederland die op waterkracht werkt. En hoewel Nederland natuurlijk een plat land is, zijn er nog genoeg andere opties om verval van water te benutten: getijdencentrales of het aanleggen van waterbassins.

Mijnschachten
Er zijn echter ook andere mogelijkheden om zwaartekracht in te zetten. Dat weten we al eeuwen: kijk maar naar onze koekkoeks- en staartklokken. Je hijst een gewicht op en terwijl het zakt geeft het z’n energie af aan de raderen die de klok laten lopen. 

Dit principe is overal toepasbaar: bij windmolens op land en ter zee zou je kunnen werken aan een ‘kraag’ van bijvoorbeeld bazalt of schroot die op het moment dat de energieprijs lager is omhooggetild wordt en op moment dat de energieprijs hoog is ingezet wordt om de wieken sneller te laten draaien.

Het in Engeland actieve bedrijf Gravitricity werkt aan een systeem met zware gewichten aan elektrische katrollen in diepe gaten in de grond. Wil je stroom opslaan, dan halen de katrollen de gewichten op met de energie. Is er stroom nodig, dan laat je de katrollen zakken en wekt het afwikkelen van de katrollen stroom op. Dit zou in Nederland toepasbaar zijn in oude mijnschachten of op andere plekken waar diepe putten geslagen zijn.

In Zwitserland heeft een ander bedrijf, Energy Vault, een prototype gebouwd van ruim twintig verdiepingen hoog. Op momenten waarop meer groene stroom wordt opgewekt dan het elektriciteitsnet aankan, tillen door kunstmatige intelligentie aangejaagde kranen blokken van 30 ton omhoog. De kunstmatige intelligentie zorgt dat de kranen meteen in beweging komen bij toevoer van energie en dat ze gaan zakken als er een energiebehoefte is. De proefbatterij van Energy Vault kan 35 MWh leveren. Daarmee kan acht uur lang in de behoefte van 2000 tot 3000 huishoudens voorzien.

Nederland investeert op dit moment wel in giga batterijen die stroom kunnen vasthouden, maar die zijn duur en vereisen veel zeldzame en kostbare grondstoffen.

Maar juist zwaartekracht kan veel goedkoper en gedecentraliseerder worden toegepast. Denk aan het opslaan en via een watermolen afvoeren van regenwater bij grote gebouwen zoals grijze distributiedozen. Denk aan het benutten van liftschachten in geplande hoogbouw. Onderzoek of geplande parkeergarages via hydraulische cilinders opgevijzeld kunnen worden met goedkope stroom om weer te zakken als de stroom schaars en duur is.

Wie zoekt vindt tal van voorbeelden van het gebruik van zwaartekracht voor energieopslag en -productie in allerlei landen en bij allerlei projecten. We hoeven het (vlieg)wiel niet meer uit te vinden. Het is er al.

Onrealistisch? Het lokaal en decentraal toepassen van al deze ideeën kan morgen, nee vandaag beginnen. Subsidie is niet nodig want vanwege het prijsverschil tussen piekstroom en dalstroom verdienen de projecten zichzelf terug tot er marktevenwicht bereikt is. Maar op dat moment is het argument tegen zon- en windenergie ook vervallen want het probleem van niet permanente beschikbaarheid opgelost. Natuurlijk kent de inzet van zwaartekracht ook praktische beperkingen, maar de bijdrage die het kan leveren aan de oplossing van onze huidige problemen is een stuk realistischer dan die fata morgana van kernenergie per 2050.