Mischa Brendel
Geen fossiele brandstoffen, geen waterstof, maar ijzer als brandstof voor de productie van warmte en eventueel ook elektriciteit. Team SOLID van de TU/e ontwikkelde een proof-of-concept-installatie met een vermogen van 20 kW die ijzerpoeder verbrandt.
Het principe van de installatie is eenvoudig: ijzerpoeder wordt met lucht gemengd, waarna het naar een verbrandingskamer gaat. De hitte van de vlam die bij de verbranding ontstaat wordt vervolgens bijvoorbeeld afgegeven aan een warmtewisselaar, al kan er ook een stirlingmotor mee worden aangedreven, om elektriciteit op te wekken. ‘Maar we richten ons in eerste instantie op warmte op industriële schaal, vertelt Geert Vergoossen, captain van Team SOLID. Hij vervolgt: ‘Bij warmteproductie ligt de efficiëntie rond de 50 %, bij elektriciteitsproductie rond de 20 %. Ter vergelijking, die van de kolencentrales op de Maasvlakte ligt rond de 47 %.’
Het restproduct van de ijzerverbranding is ijzeroxide, ofwel roest. Deze kan weer omgezet worden in ijzerpoeder. Vergoossen: ‘Daar bestaan al langer technieken voor; de meest gebruikte is degene die Tata Steel ook gebruikt, waarbij veel CO2 vrijkomt.’ Bij dat proces wordt ijzererts – in feite ook ijzeroxide – gemengd met koolstof (doorgaans steenkool) en sterk verhit. Hierbij ontstaat weer ijzer, met daarin opgelost een hoeveelheid koolstof (welke stevigheid verschaft). Er zijn echter ook schonere methoden, volgens Vergoossen, bijvoorbeeld met behulp van waterstof. ‘En dan kunnen we ook duurzame energie gebruiken voor dit proces.’ Een voordeel van ijzerpoeder als opslagmedium voor energie ten opzichte van waterstof, is dat het gemakkelijker te bewaren is en, mits luchtdicht bewaard, de energie die erin is gestopt niet verloren gaat over de tijd. De kleine moleculen van waterstof ontsnappen langzaam over de tijd. Het geheel van de ijzerverbranding en reductie van ijzeroxide vormt een sluitende kringloop. Beide processen kunnen, maar hoeven niet op dezelfde locatie plaats te vinden. ‘Dat is juist een voordeel: zo kun je het gereduceerde ijzer opslaan waar je wilt’, aldus Vergoossen.
Momenteel zoekt Team SOLID een industriële partner met een geschikte stookinstallatie om een groter systeem met een vermogen van 100 kW te testen.
