24/09/2018
Door Ad Spijkers
Een werkgroep aan de afdeling Maschinenbau und Verfahrenstechnik van de Hochschule Düsseldorf is samen met Endress Holzfeuerungsanlagen uit Burgbernheim (Beieren) gestart met het onderzoeksproject BiomassTEG.
In de houtverwerkende industrie wordt in de behoefte aan warmte direct voorzien door het gebruik van de daar vrijkomende restanten biomassa. Vaak is echter veel meer brandbaar materiaal aanwezig dan hiervoor nodig is, en dat materiaal moet tegen hoge kosten niet-ecologisch worden afgevoerd.
In het project BiomassTEG onderzoeken de wetenschapperers daarom de efficiënte omzetting van warmte in stroom, die de exploitant direct kan gebruiken. Hiervoor wordt de in de ruimtevaart beptorefde technologie van de thermo-elektrische generatoren (TEG) gebruikt. Deze bestaan uit materialen waarin op grond van hun temperatuurverschil elektronen zich gaan verplaatsen – stroom dus. Het doel is efficiënte en duurzame warmte- en stroomvoorziening voor houtverwerkende ondernemingen te ontwikkelen.
TEG biedt veel voordelen in vergelijking met andere technologieën. De installaties zijn compact, onderhoudsarm, veroorzaken geen emissies en kunnen willekeurig tot grotere modules worden gecombineerd Hoewel het rendement van de TEG met circa 4-7% niet hoog is, kunnen door het hoge vermogen van de verbranding installaties tot 3 kW nominaal elektrisch vermogen worden gebouwd. Daarmee zou de firma Endress niet alleen de stroomvoorziening voor de verwarmingsketel kunnen verzorgen, maar de aldus opgewekte opgewekte stroom voor bijvoorbeeld de verlichting kunnen gebruiken. En alle beetjes helpen, nietwaar?
Uitdagingen en vervolg
De uitdaging bestaat er in, de warmte- en massastroom zodanig aan te passen, dat het verbrandingsproces nog steeds optimaal verloopt en de thermo-elektrische generator aan niet te hoge temperaturen wordt blootgesteld. Het concept omvat daarom een complexe terugvoeding van uitlaatgassen. Het grote voordeel daarvan is, dat door dit energieconcept niet alleen de CO2-emissie wordt verlaagd, maar ook de emissie van stikstofoxides (NOx).
Het project BiomassTEG heeft een looptijd van drie jaar. Het wordt gesubsidieerd door het Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BmWi) in het kader van het programma 'Energetische Biomassenutzung'. Bij succesvolle voltooiing van het project wil de firma Endress het concept van de aldus geoptimaliseerde biomassaketel verkopen aan andere middelgrote houtverwerkende ondernemingen.