Peter Baeten
De TU Delft is met partners uit de industrie begonnen aan twee concrete projecten op het gebied van de Organic Rankine Cycle-technologie (ORC).
Een ORC-systeem werkt in principe zoals een stoommachine maar dan met een organische vloeistof, zoals butaan, een koelvloeistof of een siliconenolie. Deze vloeistof wordt onder druk verdampt, waarna deze in een turbine expandeert waarbij elektriciteit wordt opgewekt. Vervolgens wordt de damp weer gecondenseerd.
De energie die nodig is om de vloeistof te verdampen, kan bij ORC-systemen uit diverse bronnen worden gewonnen. Interessant is de mogelijkheid om restwarmte te benutten. Omdat de gebruikte vloeistoffen een relatief laag kookpunt hebben, kan er immers bij relatief lage temperaturen worden gewerkt. Maar naast restwarmte als energiebron zijn er ook andere duurzame opties: zonnewarmte, geothermische energie en biomassa-verbranding.
Prof.dr.ir. Piero Colonna van de TU Delft is al jaren actief op dit specifieke terrein. De Italiaanse hoogleraar is ervan overtuigd dat ORC aan de vooravond zou kunnen staan van een belangrijke stap voorwaarts. ‘Er is nu zeer serieuze interesse van grote bedrijven, zoals Bosch. Er is op dit moment een hoop initiatieven op stoom aan het komen.’
De wetenschap doet al tientallen jaren onderzoek naar de mogelijkheden van ORC. Tot nu toe is de techniek echter vrij klein gebleven. Wereldwijd wordt er volgens Colonna nog slechts zo’n 1.500 MW aan vermogen opgewekt via ORC. Onder meer die kleine economische schaal maakt de technologie nog relatief duur. Daarnaast zijn er technische en andere verbeterpunten. Zo verricht Colonna onderzoek naar betere vloeistoffen voor de cyclus.
Obstakel
Regulering is ook nog een groot obstakel, stelt Colonna: ‘Als er in ieder land andere subsidie- en tariefregels zijn, dan is het voor een bedrijf minder interessant om er in te investeren. Dat is, los van technische verbeteringen, een van de punten waar ik intensief mee aan de slag ga. Het aspect van regulering moet uiteraard wel in Europees verband aangepakt worden.’
Colonna is met de TU Delft betrokken bij twee concrete ORC-projecten, die recent van start zijn gegaan. Eén daarvan wordt uitgevoerd met het Amerikaanse automotive-bedrijf Dana. Het idee is om met een kleine ORC-generator de restwarmte van dieselmotoren van trucks te gaan benutten en deze om te zetten in elektriciteit. Colonna voegt daaraan toe: ‘In principe zou ORC ook kunnen werken voor personenauto’s. De installatie klein genoeg maken, is een van de grote uitdagingen op dit moment.’
Het andere project wordt samen met het Duitse bedrijf Bosch uitgevoerd. ‘Bosch heeft een aantal jaar geleden besloten om echt werk te maken van ORC. Na een wereldwijde scan van deskundigen op dit terrein, hebben ze vervolgens contact met mij opgenomen.’ Het project richt zich op verwarming/koeling plus de elektriciteitsvoorziening van gebouwen. De benodigde energie kan bijvoorbeeld komen van restwarmte of uit zonnewarmte. Ideaal zou volgens Colonna een toepassing als mini-wkk zijn.
In totaal zijn er vijf full-time onderzoekers betrokken bij de twee projecten. Ze zijn vooral in Delft actief.
