Pilotonderzoek naar een multifuel waterstofbrander met zeer lage stikstofoxide emissies
De inzet van waterstof is een belangrijke optie om warmteprocessen in de industrie en elektriciteitsproductie te decarboniseren. Zonder nieuwe brandertechniek of aanvullende (katalytische) rookgasreiniging, komt bij de verbranding van waterstof echter meer stikstofoxide vrij dan bij aardgas. Als de stikstofoxide emissie te hoog wordt, kan dat de ontwikkeling en implementatie van waterstof in grootschalige warmtetoepassingen remmen. A. De Jong werkt aan een technologie om bestaande branders om te bouwen waardoor de stikstofoxide uitstoot gehalveerd kan worden ten opzichte van conventionele technieken. Men verlaagt daarmee de drempel om waterstof toe te passen voor de opwekking van grootschalige hoge temperatuur warmte in bestaande en nieuwe installaties. Daarbij blijft het mogelijk de brander ook op aardgas te bedrijven. In een gezamenlijk project zullen A. De Jong B.V. en het Fieldlab Industrial Electrification (FLIE) de potentie van deze technologie toetsen op industrieel relevante schaal in een testfornuis.
Deze techniek helpt de industrie en elektriciteitsproductie te vergroenen.
Deze innovatie heeft het potentieel om te voorkomen dat grotere investeringen moeten worden gedaan in de warmte-infrastructuur voor de overgang naar waterstof.
Decarboniseren én stikstofoxide emissies reduceren
Bij de verbranding van waterstof komt meer stikstofoxide vrij dan bij de verbranding van aardgas. Op dit moment worden (katalytische) rookgasreiniging en rookgasrecirculatie toegepast om de stikstofoxide emissie te reduceren in grootschalige industriële warmtetoepassingen. Deze oplossingen zijn echter kostbaar en vaak moeilijk te implementeren. Daarom is A. De Jong gestart met het ontwikkelen van een brandertechniek die kan worden toegepast in bestaande en nieuwe installaties. Het einddoel is daarbij om bij het verbranden van waterstof de stikstofoxide emissie te halveren ten opzichte van bestaande technologie.
De brander techniek is ook toepasbaar in bestaande ketels en fornuizen. Met een investering in deze nieuwe brander technologie, kun je op waterstof stoken zonder hoge stikstofoxide emissies te realiseren. Hierdoor kunnen ketels of fornuizen (koudelucht- of oxy-) in bedrijf blijven voor de productie van warmte, terwijl deze gedecarboniseerd worden door de toepassing van waterstof zonder de hoge stikstofoxide emissies. Hiermee wordt de economische waarde van de bestaande warmte- of stoominfrastructuur behouden. Deze techniek helpt de industrie en elektriciteitsproductie te vergroenen en heeft het potentieel om te voorkomen dat grotere investeringen moeten worden gedaan in de warmte-infrastructuur voor de overgang naar waterstof. Dit maakt de toepassing van waterstof laagdrempeliger en helpt om de opschaling en commercialisering van de gehele waterstofketen in Nederland en daarbuiten te versnellen.
Duurzaamheidsimpact
De brander systemen van A. de Jong B.V. worden wereldwijd geïmplementeerd. Op dit moment gaat dit om circa 4000 MWth aan brandervermogen, waarvan meer dan 1500 MWth aan vermogen in Nederland (Rotterdam, Delfzijl, Chemelot). Door groene waterstof toe te passen in vijf installaties op industriële schaal (500 MW, 8000 bedrijfsuren) kan circa 875.000 ton CO2 per jaar bespaard worden. Dat staat gelijk met de uitstoot van maar liefst 45.000 gezinnen (zie onderzoek Milieucentraal).
Een gezamenlijke ambitie van FLIE en A. de Jong is de CO2 en stikstofoxide emissies in de grootschalige industriële warmtetoepassingen tot nul te reduceren. Het gebruik van de multifuelbrander op groene waterstof, kan hier een belangrijke bijdrage in leveren. Aan de volgende stap – de branders laten werken op groene waterstof met pure zuurstof – wordt ook al aan gewerkt door de organisatie.
Next steps
Door de multifuel waterstofbrander te testen in een pilot omgeving, kunnen we meer inzicht krijgen in het marktpotentieel van deze innovatie. Bij een geslaagde test, zal de volgende stap zijn om deze technologie snel erna in te zetten in de praktijk bij een eindgebruiker in een volledige industriële context.
Voor wie interessant?
De multifuel waterstofbrander, kan voor meerdere partijen een uitkomst bieden. Hierbij kun je denken aan:
- Technologieleveranciers
Leveranciers van ketels, procesfornuizen of WKK-centrales. De technologie kan ook interessant zijn voor de leveranciers en bewerkers van (roestvrij) stalenonderdelen voor brander installaties of leveranciers van materialen en diensten op het gebied van instrumentatie, kleppen en afsluiters, overige appendages, ventilatoren, elektrische schakelkasten. Ook industriële montage en onderhoudsbedrijven en al hun toeleveranciers kunnen voordelen halen uit deze technologie. - Deelnemers aan de waterstofketen
Producenten, installateurs, afnemers en operators van elektrolysers en waterstof transport- en opslagsystemen. - Eindgebruikers
Industrieën die gebruikmaken van grootschalige hoge temperatuurwarmte. Het gaat dan met name om grootenergieverbruikers die waterstofinzet als een mogelijkheid zien om CO2 emissie te elimineren. De technologie is ook interessant voor producenten van elektriciteit en warmte, die waterstof-WKK’s zien als een back-up of peakshaving-oplossing voor flexibele duurzame energieproductie.
Over FLIE
FLIE is een gezamenlijk initiatief van Deltalinqs, FME, Port of Rotterdam, InnovationQuarter en TNO en wordt nauw ondersteund door de Provincie Zuid-Holland, de Gemeente Rotterdam en de EFRO-subsidie.
Heeft jouw organisatie verduurzamingsambities en zou je graag de mogelijkheden van elektrificatie willen onderzoeken? Of lever jij een elektrificatieoplossing en wil jij in contact komen met eindgebruikers en andere belangrijke stakeholders? Neem dan contact met ons op. We helpen je graag!
