IJzerpoeder gebruiken als nieuwe hernieuwbare energiedrager in de industrie

IJzerpoeder kan energie opslaan op een zeer compacte, goedkope, veilige, milieuvriendelijke en CO2-vrije manier. Deze combinatie maakt het een kansrijke oplossing voor de vergroening van de energie-intensieve industrie en bijvoorbeeld kolen- en elektriciteitscentrales. Op dit moment is er nog veel onderzoek nodig voor de industrie de nieuwe energiedrager kan implementeren. Een haalbaarheidsstudie en validatie ervan brengen de implementatie een stap dichterbij.

IJzerpoeder heeft geen directe CO₂-uitstoot, een minimale NOx-uitstoot en veilige opslag en transport is mogelijk. Daarom heeft deze nieuwe hernieuwbare energiedrager het potentieel om een realistisch alternatief te zijn voor bedrijven die vanwege congestie niet op het elektriciteitsnet kunnen aansluiten.

Technisch ontwerp

Metalot is een netwerkorganisatie waar innovatie, onderzoek, handel en onderwijs samenkomen en open innovatieclusters vormen. Het doel van Metalot is om een haalbaarheidsstudie op te stellen die de ontwikkeling en implementatie van deze innovatie bevordert. De samenwerking heeft de vorm van een door de overheid gesubsidieerde haalbaarheidsstudie (technisch, economisch en juridisch) voor een volledige end-to-end Metal Power pilot. In deze studie werken SPIE, Metalot en andere organisaties samen om op al deze gebieden invulling te geven. Metalot is verantwoordelijk voor het technisch ontwerp, de economische business case en het projectmanagement. Spie is verantwoordelijk voor het valideren van het technisch ontwerp, het leveren van input met betrekking tot kostprijzen, onderhoud en het valideren van de economische business case.

Alternatieve energiedrager

Netcongestie is ontstaan door een aanzienlijke toename van elektriciteitsverbruikers in Nederland. Om te voorkomen dat het elektriciteitsnet zijn capaciteit overschrijdt, krijgen niet alle bedrijven de gewenste aansluiting en is er een wachtlijst voor nieuwe aanvragen voor een elektriciteitsaansluiting. Hierdoor kunnen bedrijven geen nieuwe activiteiten starten, uitbreiden of verduurzamen. Tegelijkertijd zijn bedrijven op zoek naar meer duurzame brandstofbronnen om de CO₂-uitstoot van hun productieprocessen te verminderen.

Werking

Stijn van Aken, Metal Fuels Project Lead bij Metalot, legt uit hoe deze innovatie een nieuwe energiebron genereert. “De warmte die vrijkomt bij de verbranding van ijzerpoeder kan direct worden toegepast of omgezet in elektriciteit. Dit is vergelijkbaar met hoe andere brandstofbronnen werken. IJzerpoeder kan op grote schaal worden verbrand in een gecontroleerde omgeving, waarbij grote hoeveelheden energie vrijkomen.”

Voordelen ijzerpoeder

IJzerpoeder is niet alleen een uitstekende energiebron; het heeft ook veel voordelen als het gaat om veiligheid en circulariteit. Van Aken: “IJzerpoeder corrodeert relatief langzaam. Verspreiding door de wind gebeurt nauwelijks. In tegenstelling tot veel andere brandstofbronnen, zoals waterstof, is ijzerpoeder niet gevoelig voor explosies, waardoor het gemakkelijk en veilig te transporteren is. Bovendien is deze energiebron volledig circulair.”

Opschaling

Steef de Baat, Business Development en Innovation project lead bij Spie, legt uit: “Het roestpoeder dat overblijft na verbranding vangen we op en zetten we om in schoon ijzer met behulp van hernieuwbare energiebronnen zoals wind-, zonne- en waterstof-gebaseerde energie. Het resulterende schone product verbranden we opnieuw in de verbrandingskamer. De geproduceerde warmte wordt direct omgezet in elektriciteit. En zo is de cirkel rond.” Op dit moment richt de pilotstudie zich op een industriële energieverbruiker met een kleinschalig warmteproces van 200 kW, dat wordt aangedreven door ijzerbrandstof. Als dit succesvol is, wil SPIE de implementatie van de technologie opschalen naar een breder scala van energieopbrengsten en eindgebruikers.

Koolstofarme economie

De eerste ijzerpoedertoepassingen zijn stadsverwarming, industriële processen en elektriciteitsopwekking. Bedrijven willen graag hun ecologische voetafdruk verkleinen, maar hebben tegelijkertijd meer energie nodig om hun operationele activiteiten voort te zetten. Bij de verdere ontwikkeling van ijzerpoeder als energiedrager voorziet Spie Metalot van kennis en expertise op het gebied van technisch ontwerp, constructie, installatie, onderhoud en service en het valideren van de economische business case. De Baat: “Met deze samenwerking stimuleren we de ontwikkeling en implementatie van deze duurzame innovatie en dragen we bij aan de overgang naar een koolstofarme economie.”

Bron en foto: Spie

Lees ook: 900.000 euro subsidie voor ijzerpoeder als energiedrager