voda schreef op 30 december 2020 10:18:
Een ijzersterk alternatief voor fossiel
Caitlin Stooker 09:35
IJzerpoeder is een van de brandstoffen van de toekomst, zeggen de initiatiefnemers van een proefinstallatie in het Noord-Brabantse Budel. Na een demonstratie bij bierbrouwerij Bavaria weten ze het zeker: ‘We willen net als waterstof een begrip zijn.’
Niets aan de blokkendoos op het bedrijventerrein Airpark in het Noord-Brabantse Budel verraadt dat hier een laboratorium voor de energie van de toekomst staat. De grijze loods, afgesloten met een grote roldeur, staat onopvallend tussen zijn soortgenoten aan de Randweg-Zuid. Toch claimen de grote letters op de gevel nogal wat: Metalot, Future Energy Lab.
Wanneer de roldeur omhooggaat, wordt een installatie zichtbaar: een glimmende metalen trechter, meetapparatuur, een buis waarin brandstof wordt verbrand en een regelkast om het proces in de gaten te houden. Alles bij elkaar niet groter dan een oplegger.
In deze ruimte werkt het studententeam Solid van Technische Universiteit Eindhoven samen met bedrijven, hoogleraren en oud-studenten aan de eerste industriële proefinstallatie voor de verbranding van ijzerpoeder. Succes zou een belangrijke stap kunnen zijn om de klimaatdoelen te halen, volgens de intiatiefnemers. Vlak voor de zomer ging het lab officieel van start.
Metal fuels noemen de Eindhovense wetenschappers ze. Metalen, zoals aluminium en magnesium, worden al jaren gebruikt als brandstof voor bijvoorbeeld de ruimtevaart. Metalot ambieert bredere toepassing, want bij de verbranding van metaalpoeder komt energie vrij in de vorm van warmte. Die warmte kan worden gebruikt voor de opwekking van stoom, waarmee vervolgens weer elektriciteit kan worden opgewekt. Het lab in Budel richt zich op ijzerpoeder.
IJzerbrandstof
Volgens Philip de Goey, hoogleraar verbrandingstechnologie aan TU Eindhoven, is ijzerbrandstof ‘de gedroomde kandidaat’ voor verduurzaming van de zware industrie. Hernieuwbare energie opgewekt door de zon of wind kan daar niet altijd worden gebruikt, omdat de timing of locatie van opwekking niet overeenkomt met de energievraag, legt hij uit. Met ijzerpoeder kun je schone energie opslaan en toepassen wanneer je die nodig hebt.
Vier jaar geleden bewees een team in Eindhoven, in navolging van internationale studies, dat verbranding van ijzerbrandstof mogelijk was. Het FD sprak twee jaar geleden al met De Goey over deze ontwikkeling. Inmiddels zijn ze een stap verder. Het idee is verder uitgewerkt en de proefopstelling is vergroot in samenwerking met het Metal Power Consortium, dat wordt gefinancierd door de provincie Noord-Brabant en partners Uniper, Enpuls, Nyrstar, EM Group, Heat Power en Romico. De Goey is initiatiefnemer en coördinator.
Deelnemende studenten werken een jaar lang aan het concept en vervolgen daarna hun studie. Chan Botter is leider van het studententeam en studeert industrieel ontwerpen. ‘Dat is eigenlijk niet heel technisch, maar laatst bedacht ik dat het principe wel bijna hetzelfde is als een puur technische studie: je begint bij een idee en dat werk je uit. Dan maak je een prototype, zoals hier in het lab, en daarna een product om naar de markt te brengen. Dit is alleen op een heel andere schaal. En met andere impact.’ Het is leuk om op een andere manier met haar studie bezig te zijn, wil ze maar zeggen.
Mark Verhagen herkent dat. Hij werkte vorig jaar als student mee in het team. Na zijn studie kon hij het onderwerp echter niet loslaten en richtte hij begin oktober met twee medestudenten de spin-off Rift op, een afkorting van renewable iron fuel technology. ‘Wat ik leuk vind om te zien is hoe dit zich heeft ontwikkeld. Daarbij gaat het niet alleen over de technologie, maar ook om de organisatie, structuur, lobby en financiering.’
Bier brouwen
De installatie is goed voor honderd kilowatt, zegt Botter, terwijl ze in het laboratorium het proces uitlegt. ‘Aan de rechterkant gaat het ijzerpoeder erin, dat met een klein beetje propaan wordt ontstoken om op temperatuur te komen. In de lange buis verbrandt het. Daarna bijstoken is niet nodig. Met de warmte wekken we vervolgens stoom op die in industriële processen kan worden gebruikt. Het verbrande, verroeste ijzerpoeder belandt hier in de blauwe bak.’
De proefinstallatie is nu net terug in Budel. Eind oktober demonstreerden de studenten bij de brouwerij van Bavaria in Lieshout hoe het in praktijk werkt. En dat het daadwerkelijk kan worden toegepast in warmte-intensieve industrieën. Met de opstelling was het mogelijk vijftien miljoen glazen bier te brouwen. De brouwerij had minder aardgas nodig voor de opwekking van stoom.
Hoewel die proef bij Bavaria een mijlpaal was, willen de studenten en onderzoekers graag meer, zegt Botter. IJzerpoeder moet hét perspectief worden voor zware industrieën om te verduurzamen. ‘We willen dat iedereen ervan weet. Niet alleen binnen de markt of binnen een bepaalde groep. We willen dat het een begrip wordt, net als waterstof.’
De test bij de bierbrouwer leverde naast veel kennis ook veel aandacht op. Zo had een distilleerderij in Schotland wel interesse. Botter: ‘Ik kreeg ook een mail vanuit een dorp in het midden van de Verenigde Staten. Zij willen graag hun industrie vergroenen met onze installaties. Maar zover zijn we nog niet’, zegt ze met een lach. ‘Dus dan mail je maar terug: houd ons in de gaten, misschien kan het over een paar jaar wel.’
De plannen zijn groots, al staat de installatie er deze donderdagmiddag misschien wat verloren bij in de verder lege loods. Maar de ruimte zal snel worden gevuld, verzekeren de aanwezige studenten. ‘Met een grotere installatie. En een opstelling voor het regeneratieproces’, voegt Verhagen toe.