Strijd tegen roet en verloren warmte

| Redactie

Deeltijdhoogleraar energietechnologie prof.dr. Hubert Veringa kan volop aan de slag met onderzoek naar energiebesparende manieren om synthesegas en waterstof te produceren. Voor dit innoverende project haalde Veringa bij Senter een bedrag binnen van een miljoen gulden. Veringa: 'Naast academisch rekenen kunnen we nu ook experimenten uitvoeren en marktapplicaties in kaart brengen.'

Vele kleintjes maken één grote. Dat geldt zeker voor het aantal installaties in de petrochemische en chemische industrie waarbij waterstof wordt gewonnen via partiële oxydatie. Op zeer veel locaties worden methaan en zuurstof omgezet in koolmonoxyde en waterstof. Daarbij komt warmte vrij die niet optimaal gebruikt wordt. 'Door deze processen in verbrandingskamers van gasturbines uit te voeren, is over-all een grote besparing mogelijk,' aldus Veringa.

Het besparingsidee is een van de uitgewerkte suggesties van de Russische promovendus Mischa Korobitsyn die anderhalf jaar geleden zijn onderzoek op de UT afrondde. Hij bekeek allerhande mogelijkheden om verschillende technieken slim te combineren en zo energiebesparing mogelijk te maken. Het onderdeel van de partiële oxydatie is sindsdien opgepakt door promovendus Bogdan Albrecht. miljoen

Veringa's voorganger prof.dr.ir. Gerard Hirs slaagde erin het project voor de helft, met een maximum van 200.000 gulden, te financieren via een subsidie van het Procestechnologisch Instituut Twente (PIT) van professor Van Swaaij. Veringa 'erfde' de taak om een gelijke som via subsidies binnen te halen. Bij het Senter-fonds 'Energiebesparing door Innovatie', lukte dat ruimschoots. Daar kreeg Veringa een miljoen gulden.

Veringa: 'Nu is het mogelijk om in het gaslaboratorium experimenten uit te voeren. Deze werktuigbouwkundige experimenten zijn vrij duur omdat veel apparatuur nodig is. Van het geld dat over is gaat het bureau Cornelissen Consulting Services, gevestigd op het B&S-park, de marktapplicaties onderzoeken. Cornelissen is trouwens een ex-UT'er die bij deze faculteit gestudeerd heeft.'

Onzekerheden zijn er nog wel. Partiële oxydatie wordt met katalysatoren uitgevoerd omdat bij gewoon thermisch verloop in de praktijk schadelijke roetvorming optreedt. De katalysatoren versnellen de reactie en onderdrukken de roetvorming. Veringa: 'De roetvorming is de bottleneck bij dit proces. Het moet mogelijk zijn om zonder katalysatoren en zonder roet te werken. Fundamenteel onderzoek is nodig aan de stromingseigenschappen van de reactoren om de roetvorming in de hand te houden.'

Meer dan stiekem kijkt Veringa al verder vooruit. In de toekomstzou hij graag zien dat een combinatie van partiële oxydatie en stoom-reforming - een andere, minder energiezuinige techniek waarmee relatief meer waterstof kan worden gemaakt - goed zou werken. Veringa: 'Als de twee technieken goed op elkaar aansluiten kunnen de stoffen volledig met elkaar doorreageren en moet het mogelijk zijn om zonder extra toevoeging van energie grote hoeveelheden waterstof te maken. Dit kan dan universeel als brandstof worden ingezet.'

Erg benieuwd is Veringa dan ook naar het haalbaarheidsonderzoek voor een apparaat dat werkt volgens gepulste reforming. In een cilinder met vrije zuiger worden de gassen in een milliseconde gecomprimeerd. Door de hevige druk- en temperatuurverhoging treedt een spontane reactie op. De expansie-energie en de warmte die vrijkomt zijn voldoende om het proces weer van voren af aan te laten verlopen. Veringa: 'Onze Russische medewerker zet deze week het apparaat in elkaar waarmee dit proces op 400 Hz kan draaien, dus 400 keer per seconde. Roetvorming zal hierbij niet optreden en de overige problemen lijken overkoombaar.'

Professor Hubert Veringa: subsidie voor experimenten en marktonderzoek.
Professor Hubert Veringa: subsidie voor experimenten en marktonderzoek.

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.