Saisonale Speicherung von solarthermischer Energie: Zeolithe als Lösung für die Energiekrise

Im Winter wird ein Großteil der Energie für das Heizen verbraucht, im Sommer hingegen für den Betrieb von Klimaanlagen. Wäre es nicht wunderbar, wenn wir Wärme und Kälte über mehrere Monate oder sogar Jahre hinweg ohne Verluste speichern könnten? Entgegen der weit verbreiteten Meinung ist dies technisch möglich und nicht so kompliziert zu realisieren. Dazu braucht man keine teuren und seltenen Metalle, sondern muss nur Zeolith synthetisieren, ein Mineral, das übrigens auch in der Natur reichlich vorkommt, da es aus Silizium, Aluminium und Sauerstoff besteht.
Zeolith adsorbiert Wasser. Beachten Sie, dass es sich hierbei um eine Adsorption und nicht um eine Absorption handelt. Wenn trockener Zeolith Wasser adsorbiert, gibt er Wärme ab: viel Wärme. Ein Kubikmeter Zeolith ermöglicht die Speicherung von 200 kWh. Das ist dreimal so viel Energie wie in der Batterie eines mittelgroßen Elektroautos. Beachten Sie jedoch, dass es sich um Wärme handelt, die gespeichert wird, und nicht um Elektrizität. Aber da in Frankreich Strom zum Heizen verwendet wird, spielt das keine Rolle. Trockener Zeolith muss vor Feuchtigkeit geschützt gelagert werden, was mithilfe eines luftdicht verschlossenen Behälters leicht möglich ist. Unter diesen Bedingungen ist trockener Zeolith ewig haltbar und stellt eine sofort mobilisierbare Wärmereserve dar.
Um Zeolith zu regenerieren, muss es an der Luft auf etwa 300 °C erhitzt werden. Dadurch wird das Wasser desorbiert. Für die Desorption wird also Wärmeenergie benötigt. An einem sonnigen Tag liefert die Sonne etwa 1 kW Energie pro Quadratmeter. Eine Fläche von 10×10 m² kann also theoretisch 1 m³ Zeolith in nur zwei Stunden regenerieren. Bei einem Strompreis von 50 Cent pro kW-Stunde (in Deutschland) beträgt der Gewinn 50 Euro pro Stunde!

Zeolith, der gerade von mir selbst befeuchtet wurde und eine Temperatur von 83°C nahe am Siedepunkt erreicht hat.

Stockage saisonnier de l’énergie solaire thermique: Les Zéolithes, une solution à la crise de l’énergie

En hivers, une grande partie de l’énergie consommée l’est pour se chauffer en hivers alors qu’en été elle l’est pour faire fonctionner la climatisation. Ne serait t’il pas merveilleux de pouvoir stocker le chaud et le froid pendant plusieurs mois et même des années sans perte? Et bien contrairement à l’opinion largement répandue, c’est techniquement possible et pas si compliqué à réaliser. Pour ce faire, pas besoin de métaux rares et chers il faut juste synthétiser de la Zéolithe, un minéral d’ailleurs abondant dans la nature puisque constitué de silicium, d’aluminium et d’oxygène.
La Zéolithe adsorbe l’eau. Notons qu’il s’agit bien d’une adsorption et pas d’une absorption. Lorsque la Zéolithe sèche adsorbe de l’eau, elle dégage de la chaleur : beaucoup de chaleur. Un mètre cube de Zéolithe permet le stockage de 200 kWh. C’est trois fois plus d’énergie que dans une batterie de voiture électrique de taille moyenne. Notons cependant que c’est de la chaleur qui est stocké et pas de l’électricité. Mais puisqu’en France on utilise l’électricité pour se chauffer, alors peu importe. La Zéolithe sèche doit être stocker à l’abri de l’humidité ce qui est facilement réalisable à l’aide de récipient hermétiquement fermé. Dans ces conditions la zéolithe sèche se conserve éternellement et constitue une réserve de chaleur immédiatement mobilisable.

Pour régénérer la zéolithe, il suffit de la chauffer à environs 300°C à l’air. Cela désorbe l’eau. La désorption à donc besoin d’énergie thermique. Par temps ensoleillé le soleil délivre environs 1kW d’énergie par mètre carré. Une surface de 10×10 m² permet donc théoriquement de régénéré 1 m³ de zéolithe en deux heures seulement. En prenant un prix de l’électricité de 50 centimes par kW heures (en Allemagne), le gain est de 50 euros par heure !

Zéolithe venant d’être humidifié par moi même atteignant une température de 83°C proche de l’ébullition.