CO2-vrije stroomopwekking in de maak
De groep Chemical Process Intensification van de TU Eindhovenheeft een technologie ontwikkeld om energie te verkrijgen uitbrandbaar gas, waarbij de CO2 eenvoudig opgevangen wordt, zondergroot energieverlies. De EU stelde afgelopen maand 5 miljoen eurobeschikbaar om in Spanje een demonstratie-installatie van 500 kW tebouwen met deze nieuwe technologie.
De realisatie van dit project, waarvan de totale kosten achtmiljoen bedragen, is in handen van een internationaal consortiumvan elf partijen uit zes landen, geleid door de Noorseonderzoeksorganisatie SINTEF. Vanuit Nederland zijn naast de TUeook ECN en het bedrijf Array Industries betrokken.
Onderzoekers van de TU Eindhoven, onder leiding van prof.dr.ir.Martin van Sint Annaland, hebben een technologie ontwikkeldwaarbij stikstof en CO2 gescheiden vrijkomen, waardoor dekooldioxide eenvoudig opgevangen kan worden. Ze gebruiken hiervoor’chemical looping’.
Eenvoudig opvangen
In het chemical looping-proces verloopt de verbranding opeen totaal andere manier dan normaal. In dit nieuwe proces wordtlucht door een zogenaamde gepakt-bedreactor geleid, waarinmetaalkorreltjes zitten. De metaaldeeltjes reageren met de zuurstofin de lucht (oxidatie), waarbij veel warmte vrijkomt. De passerendelucht wordt hierdoor zo sterk opgewarmd dat er elektriciteit meeopgewekt kan worden.
Pas in de stap daarna komt het gas (van fossiele of hernieuwbarebrandstoffen) in de gepakt-bedreactor. Dat gas reageert met het opde korreltjes opgeslagen zuurstof (reductie), en vormt CO2 enwater. Omdat het CO2 nu niet gemengd is met stikstof, kan heteenvoudig opgevangen worden, zonder dat dit veel energie kost. Inde stap erna komt weer lucht in de reactor, enzovoorts.
Nieuwe centrales
De winst ten opzichte van de conventionele CO2-scheidingstechniekenis aanzienlijk. Volgens berekeningen is een elektriciteitscentralemet chemical looping ongeveer 20 procent efficiënter dan eenconventionele centrale met CO2-opvang.
Van Sint Annaland: “Het werkt natuurlijk alleen voor nieuw tebouwen centrales, voor bestaande centrales blijven we afhankelijkvan CO2-scheiding achteraf. Maar in China wordt elke week eencentrale opgeleverd; het zou mooi zijn als dit concept straksstandaard in nieuwe centrales wordt toegepast.”
Puertollano
Afgelopen maand besloot de Europese unie vijf miljoen euro uit tetrekken voor het project, dat in totaal acht miljoen kost. Hetstreven is om binnen een jaar te beginnen met de bouw van een 500kW demonstratie-installatie, in het Spaanse Puertollano, bijprojectpartner Elcogas. De TU Eindhoven onderzoekt nu wat preciesde beste metaaldeeltjes zijn om te gebruiken in de reactor, samenmet onder meer SINTEF, de Noorse projectcoördinator enEnergieonderzoek Centrum Nederland (ECN).
Daarna volgt het ontwerp en de bouw van de demonstratiereactor,en de integratie ervan in de bestaande centrale. Het Nederlandsebedrijf Array Industries leidt deze fase, en bouwt de reactor. Doelvan het project, met de naam DemoCLOCK*, is de economische entechnische levensvatbaarheid van de nieuwe technologie aan tetonen. Deze reactor zal geschikt zijn voor verschillende soortengas, waaronder gas uit biomassa. Daarmee is het in potentie een’dubbel groene’ elektriciteitscentrale.
* DemoCLOCK: Demonstration of a cost effective medium size ChemicalLooping Combustion through packed beds using solid hydrocarbons asfuel for power production with CO2 capture.
