Es gibt da noch einen interessanten Stoff, der den Vorteil hat, die Wärme nicht thermisch über seine Wärmekapazität, sondern chemisch zu speichern...
Die Ausgangsüberlegung dazu ist ja, nicht aufzuhören, wenn die EE gerade so den Energiebedarf decken (dann sind die Speicherkosten maximal), sondern weiter zuzubauen, bis die Gesamtkosten (Erzeugung + Speicherung) minimiert sind.
Das hätte in den Sommermonaten zur Folge, dass reichlich kostengünstiger Strom verfügbar wäre.
Das würde neben der thermischen Speicherung des Stroms in großen Pufferspeichern auch Möglichkeiten eröffnen, so verwegene Dinge wie CO2-Extraktion aus der Atmosphäre anzugehen. Wo ja manche Experten der Meinung sind, es bliebe uns gar keine andere Wahl, als auf diese Art das Klima-Rad zurückzudrehen.
Naja, jedenfalls hab ich mir dieser Tage - ausgehend von Kalilauge, die ja als Akku-Elektrolyt genau wegen ihrer Fähigkeit, CO2 zu binden Probleme macht - mal überlegt, welcher absolut billige, umweltfreundliche, reichlich verfügbare Werkstoff denn noch so existiert, mit dem man im Idealfall einen Kreislauf fahren könnte, der aus CO2-Aufnahme und CO2-Abgabe besteht. Und am Besten die CO2-Aufnahme so, dass die ohne große Technik passiert und im Idealfall nichts oder höchstens ein Rührwerk benötigt.
Da ist mir der Kalk-Kreislauf eingefallen. Denn Zement wird ja zunächst aus gebranntem und dann gelöschtem Kalk hergestellt. Er bindet ab und karbonatisiert nach und nach unter Bindung von Kohlendioxid. Im Beton geht das sehr langsam, aber vielleicht könnte man das auch beschleunigen (poröse Materialen, Katalysator)?
Dabei gibt es zwei exotherme Vorgänge - beim Kalk löschen und beim anschließenden Karbonatisieren. Beim Kalk brennen muss man diese Energie wieder reinstecken und bekommt das CO2 konzentriert wieder heraus. Brennt man nun den Kalk nicht im Drehrohrofen, der mit Altreifen befeuert wird, sondern elektrisch und im Vakuum, dann könnte das der Weg sein, mit Sommerstrom CO2 aus Kalk zu entziehen. Die Energie ist zum Großteil im entstandenen CaO chemisch gespeichert und wird wieder als Wärme frei, wenn man Wasser(dampf) und CO2 mit dem CaO reagieren lässt.
Ich hab mal bisschen recherchiert - der Übergang CaO zu Ca(OH)2 wird schon als Wärmespeicher 'beforscht' und ist auch bei Wikipedia genannt. Aber ich habe keine Artikel zur Nutzung des Kalk-Kreislaufs als Prozess zur CO2-Absorption und Wärmespeicherung gefunden. Hab allerdings auch nur auf deutschsprachigen Seiten gesucht...
Wenn ich mich nicht verrechnet habe mit Enthalpie pro Mol und molarer Masse, dann steckt da richtig viel Energie drin. Und zumindest der erste Schritt CaO -> Ca(OH)2 setzt so viel Energie frei, dass sich dabei auch nennenswert mechanische Energie gewinnen liesse.
Leider finde ich gerade die Enthalpiewerte für die Karbonatisierung nicht. Aber schon die Hydratisierung setzt 64kJ/mol frei, bei einer molaren Masse für CaO von 56g/mol. Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, kann man das direkt umrechnen und erhält
64kJ/56g
1,14kJ/g
1,14kWs/g
1140kWs/kg
0,31kWh/kg
In 10to (ca. 3.000l) sind also gut 3.000kWh gespeichert. Und was sind schon 3.000l?
Der Heizöltank, der in unserem Garten vergraben ist, fasst 10.000l
(und eine einzige Geschoßdecke unseres Hauses wiegt über 100to )
Ich halte das für einen durchaus aussichtsreichen Stoff, um Energie saisonal zu speichern. Und es könnte vielleicht auch eine Anwendung für Beton-Rezyklat sein...
Calcium kann als CaH auch für einen Wasserstoff-Speicherkreislauf genutzt werden.