Else Beekman
Rond 1900 werden treinen in Spanje verwarmd met de zogenoemde “caloríferos”. Dat waren platte metalen bakken met heet water of heet zand erin die bij elk station opnieuw werden opgewarmd en vervolgens urenlang in staat waren geleidelijk hun warmte af te geven. Waar het in eerste instantie een privilege voor eersteklasreizigers betrof, moesten spoorwegmaatschappijen de warmtebron ook in de tweede en derde klaswagons plaatsen.
De werking van deze oude warmtebron keert nu terug op industriële schaal. In het Finse dorp Pornainen staat de grootste zandbatterij ter wereld. Deze cilindervormige tank van 13 meter hoog en 15 meter breed is gevuld met tweeduizend ton verpulverde steatiet. De lucht die door de zandbatterij stroomt wordt verwarmd met overtollige wind- en zonne-energie tot het materiaal bijna 600°C bereikt. Het hele dorp draait sinds 2025 op deze warmtebron.
Duurzame toepassing in fabrieken
Omdat Spanje geen uitgebreid net van stadsverwarming zoals Finland heeft, ligt het verwarmen van hele wijken met een zandbatterij minder voor de hand. Voor de industrie zien onderzoekers wel kansen. Mikko Paananen, technisch directeur van het Finse project, legt in Ecoticias uit dat Spaanse fabrieken juist veel warmte-energie nodig hebben die zandbatterijen zouden kunnen leveren.
Elisa Alonso Romero, onderzoeker aan de Technische Universiteit van Madrid, denkt vooral aan de voedings-, chemie- en materiaalindustrie. Die industrieën hebben warmte van gemiddelde tot hoge temperatuur nodig die rechtstreeks kan worden gebruikt, zonder eerst weer in elektriciteit te worden omgezet. Dat scheelt energie.
Een ton zand kost dertig tot vijftig dollar en opslag is met twee dollar per kWh niet al te duur, zo blijkt uit Amerikaans onderzoek van het Rocky Mountain National Laboratory. In Spanje wordt steeds meer zonne- en windenergie opgewekt, terwijl het stroomnet soms amper pieken kan verwerken. Een goedkope buffer kan daarbij helpen.
Zouden zandbatterijen woningen kunnen verwarmenP
Voor de verwarming van een gewoon uis simuleerden onderzoekers in Litouwen een ondergronds reservoir van 300 vierkante meter zand. Dit werd aan zonnepanelen gekoppeld en dekte al in het eerste jaar de volledige verwarmingsbehoefte. Wel ging in het begin ruim een derde van de energie verloren aan de koude grond eromheen. Vanaf het moment dat de bodem meer warmte begon vast te houden, werd het systeem ook steeds efficiënter. De onderzoekers waarschuwen dat volume, isolatie en bodemgesteldheid voor een woning wel heel precies moeten kloppen.
Voorlopig zit de grootste drempel in de techniek zelf. Om zand bij zulke hoge temperaturen te verplaatsen, zijn speciale hijssystemen nodig, en die worden nog niet in serie gemaakt. Vooralsnog is de meeste winst in Spanje daarmee te halen in fabrieken.
Concurreert dit met de bouw om schaars zand?
Voor zandbatterijen is ander zand nodig dan voor de bouw. Daarom is de zandschaarste die wereldwijd de bouw bedreigt, niet van invloed op deze verwarmingstechniek. In de bouw wordt vooral het hoekige zand uit rivieren en groeves gebruikt voor beton. De verpulverde steatiet, die de basis vormt voor de installatie in Finland, is een bijproduct van de kachelindustrie. Fabrikanten geven aan dat allerlei korrelige materialen werken, zolang de dichtheid en warmtecapaciteit kloppen.