blik op de toekomst

Zuiniger en met minder CO2 dankzij nieuwe absorptietechniek

26 juni 2020 • 2 min leestijd

Absorptie en distillatie zijn belangrijke scheidingstechnologieën in de chemische industrie maar ze vergen veel energie. TNO werkt met industriële eindgebruikers, apparatenbouwers en technologieleveranciers aan de ontwikkeling en opschaling van technieken om de processen efficiënter en energiezuiniger te maken. In het project E-Champ zijn de eerste successen geboekt.

TNO werkt in het project E-Champ samen met eindgebruiker Dow Benelux, apparatenbouwer Vahterus uit Finland en diens Nederlandse leverancier Wijbenga, systeemintegrator TechnipFMC en R&D-bedrijf SUSTER. “Na succesvolle proeven in het lab bij TNO werden wij ingeschakeld om de technologie op grotere schaal onder reële condities te testen”, vertelt directeur Bert Heesink van SUSTER.

“We hebben installaties beschikbaar om CO2-absorptietechnologieën op pilotschaal te beproeven. De labresultaten van TNO vormden hiervoor de basis. We hebben de door Wijbenga geleverde warmtewisselaar in onze proefopstelling ingebouwd en getest, nadat deze door Vahterus geschikt is gemaakt voor CO2-absorptie met een vloeibaar solvent. Zo hebben we laten zien dat het mogelijk is om de absorptiewarmte direct na vrijkomen af te vangen en de CO2-absorptiecapaciteit van de unit te vergroten. En dat resulteert in kostenbesparing en minder milieubelasting.”

Kostenbesparing

Nieuw in de technologie is het gelijktijdig absorberen en koelen. Die twee functies zijn nu voor het eerst in één apparaat verenigd. Gebruikelijk is om een reactor en een koeler (of verwarmer) als gescheiden units in een industrieel proces toe te passen. Dat betekent niet alleen een grotere investering maar ook minder efficiëntie.

“De geïntegreerde koeling levert een bedrijf een forse kostenbesparing op”

TNO-expert Yvonne van Delft: “De geïntegreerde koeling kan een besparing van maar liefst vijftien procent op de circulatiesnelheid geven en nog eens zeven procent bij de reboiling om het geabsorbeerde CO2 af te koken. Dat levert een bedrijf een forse kostenbesparing op. Het gaat om substantiële bedragen.”

Uitstoot CO2 omlaag

De geteste module, ook wel plate-&-shell warmtewisselaar genoemd, kan nieuw worden aangeschaft, maar is ook in bestaande installaties in te bouwen. Vergeleken met traditionele combi’s van reactoren en warmtewisselaars gebeurt de koeling nu veel sneller en intenser.

Door de betere koeling wordt er minder energie gebruikt per ton verwijderde CO2 en hiermee wordt ook de CO2-uitstoot van het verwijderingsproces zelf lager. CO2 uit industriële gasstromen verwijderen is tamelijk prijzig, reden waarom het nog steeds niet op grote schaal gebeurt. De nieuwe technologie is hier niet per se voor bedoeld, maar levert er wel een welkome bijdrage aan.

Meer toepassingen

“Zo snijdt het mes aan twee kanten”, zegt Yvonne van Delft. “Een unit als deze kun je bijvoorbeeld ook in de farmaceutische industrie gebruiken. Er zijn meer toepassingen denkbaar waarbij je tijdens de opwarming van vloeistoffen in een industrieel proces, tijdens absorptie of tijdens een reactie direct wilt koelen. Sectoren als de olie- en gasindustrie en de chemie staan voor de opgave minder CO2 uit te stoten. Met deze techniek heb je minder energie nodig en gaat de CO2-uitstoot omlaag.”

“Je kunt dit principe toepassen bij elk chemisch proces waarbij warmte moet worden af- of toegevoerd”

Bert Heesink: “Je kunt dit principe toepassen bij elk chemisch proces waarbij warmte moet worden af- of toegevoerd. In de nieuwe module kun je aan de bron warmte toevoeren of afvoeren al naar gelang de behoefte. Het kan wenselijk zijn warmte af te voeren om te voorkomen dat bij een chemische reactie het chemisch evenwicht wordt bereikt om zo een hogere conversie te halen. In de farma kun je door koeling voorkomen dat je product tijdens het proces te heet wordt en gaat afbreken.”

Ontwerp verder verbeteren

Het E-champ project is een van de vele voorbeelden waarbij TNO als kennispartner samenwerkt met industriële eindgebruikers en de maakindustrie aan technologische innovaties. De metingen die zijn uitgevoerd tijdens de testen bij SUSTER worden nu door TechnipFMC in hun modellen verwerkt.

Dat moet leiden tot een verbeterd ontwerp van de module om die vervolgens in een industriële pilot te testen. Uiteindelijk moet een apparaat opleveren dat zowel voor absorptie- als destillatieprocessen inzetbaar is. Met deze technologie behoort Nederland internationaal tot de voorhoede.

Samenwerken?

TNO en de partners in E-champ verwelkomen industriële bedrijven die de geïntegreerde absorber in hun processen willen testen en verbeteren. Dat kan zijn om CO2 te absorberen maar ook voor andere processen waarbij warmte of koeling nodig is.

Contact
blik op de toekomst

Innovatie in zonne-energie technologie

15 apr '21 - 1 min
In de podcastserie ‘Zonpositief’ delen TNO met partners hun kennis over de ontwikkelingen en impact van zonne-energie. In aflevering 3 gaan Daniël Kuijk van zonnepanelenfabrikant... Lees meer

Betaalbare zonne-energie op elk oppervlak

8 mrt '21 - 1 min
In de podcastserie ‘Zonpositief’ zoomt TNO in drie afleveringen samen met partners in op de ontwikkelingen en impact van zonne-energie. In aflevering 2 gaan Stefan... Lees meer
blik op de toekomst

Samen werkt het beter: bewonersparticipatie in de wijkaanpak

24 feb '21 - 3 min
Aan het Programma Aardgasvrije Wijken (PAW) van het ministerie van BZK doen inmiddels 46 gemeenten mee. Eerder onderzocht TNO wat bewoners beweegt of juist afremt... Lees meer
blik op de toekomst

Zonne-energie hoe en waar: we hebben keus!

15 feb '21 - 1 min
In de podcastserie ‘Zonpositief’ zoomt TNO in drie afleveringen samen met partners in op de ontwikkelingen en impact van zonne-energie. In aflevering 1 gaan Frank... Lees meer
blik op de toekomst

De economie na het coronavaccin: hoe Nederland zich uit de crisis kan innoveren

15 feb '21 - 3 min
Nu het vaccineren is opgestart, groeit de aandacht voor de toekomst. Met de bankencrisis in ons achterhoofd willen we koste wat het kost voorkomen dat onze economie... Lees meer

Volg TNO op social media

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.