Kennisbank

Energietransitie

We gebruiken het woord transitie bijna dagelijks, maar wat betekent het eigenlijk?

Een transitie is een structurele verandering, die het resultaat is van op elkaar inwerkende en elkaar versterkende ontwikkelingen op het gebied van bijvoorbeeld economie, cultuur, technologie, instituties, natuur, milieu, of verandering van aspecten van gender.

Wow, dat is een zin die je meerdere keren moet lezen om te begrijpen wat er staat. Voor mij is transitie een overgang van het ene naar het andere, een transit passagier stapt van het ene vliegtuig over in het andere. Zo werkt het ook met de energietransitie. We gaan van de bekende vormen van energieopwekking en -verdeling over op een ander systeem. Dit is makkelijk gezegd, maar lastiger uit te voeren.

Als we alleen naar de opwekking kijken, dan twijfelen we er in Nederland over of aardgas nog steeds de schoonste en meest voor de hand liggende bron is, die we moeten blijven gebruiken. Voordat aardgas de hoofdbrandstof was, waren kolen en briketten een brandstof die we in huis en in de industrie vaak gebruikten. Ook bij mijn generatie kwam de kolenboer kolen per mud brengen. Dus eigenlijk hebben we al een transitie gehad toen we overstapten op aardgas. De huidige transitie is in mijn optiek iets lastiger, aangezien we nog niet duidelijk gedefinieerd hebben welke brandstof of energiebron we nu als belangrijkste bron gaan gebruiken.

We hebben een tijdlang biomassa als transitiebrandstof gezien, maar daar zijn de meningen dermate over verdeeld, dat dit niet meer in aanmerking komt. Wat overblijft zijn andere gassoorten, zoals waterstof of allerlei 'groene' gassen en elektriciteit. Beiden hebben voordelen, maar natuurlijk ook allerlei beperkingen. Een zeer belangrijk punt waar we steeds mee bezig zijn, is het op het juiste moment voldoende energie beschikbaar hebben op een plaats waar die nodig is. Hiervoor zijn we met diverse projecten bezig, die een accumulatie (= ophoping) functie kunnen hebben.

IJzerpoeder als brandstof:

IJzerpoeder kan zeer goed ingezet worden als energiedrager. Als we ervan uitgaan dat waterstof een toepassing gaat vinden in de energietransitie, dan is het noodzakelijk om een methode te vinden die het transport van dit medium mogelijk maakt. Een mogelijkheid is om de infrastructuur die we nu hebben in het aardgas te gaan gebruiken om waterstof te gaan transporteren. Technisch is dit mogelijk, echter zijn er ook wel zaken die dit niet makkelijk maken. Aardgas heeft een verbrandingswaarde van 31,6 MJ/nm3 en waterstof 10,8 MJ/nm3. Dit houdt in dat we qua volume 3 x zo veel waterstofgas moeten transporteren dan wanneer we aardgas gebruiken.

Stel je voor dat je met je bedrijf naar een andere vorm van energieopwekking wilt gaan kijken, dan heb je een mogelijkheid om, indien je elektra aansluiting zwaar genoeg is, alle processen te gaan elektrificeren. Heb je deze mogelijkheid niet, dan is waterstof de andere optie, echter moet er dan wel een waterstof leiding voorhanden zijn.

Zijn beide opties niet voorhanden, dan is ijzerpoeder een goede optie. Om thermische of elektrische energie op te wekken kun je ijzerpoeder verbranden. Het restproduct wat hierbij ontstaat is roest. Deze roest kan weer omgezet worden naar ijzerpoeder door het te laten reageren met waterstof. De hoeveelheid energie die in een kilo ijzerpoeder opgeslagen kan worden is zeer groot, per kilo is dat 7,4 MJ. Een bijkomend voordeel is dat het getransporteerd en opgeslagen kan worden in een atmosferische omgeving.

Het proces bestaat uit twee verschillende onderdelen, die niet noodzakelijk op dezelfde locatie hoeven te staan.

1: De verbrandings inrichting.

Hier wordt het ijzerpoeder verbrandt en wordt thermische of eventueel elektrische energie opgewekt. Momenteel is er een pilot gebouwd in Helmond die een vermogen heeft van 1 MWth. Deze is opgesteld bij de stadverwarmings opwekkings installatie van Ennatuurlijk. De verbrandingstemperatuur is hoog, dus deze brandstof kan makkelijk ingezet bij processen die een hoge temperatuur vereisen.

2: De productie inrichting.

Hier wordt van de roest, afkomstig van de verbrandings installatie weer ijzerpoeder gemaakt door een chemische reactie met waterstof. Op industriepark Kleefse Waard in Arnhem staat een installatie die voldoende ijzerpoeder brandstof kan maken.

Natuurlijk is deze technologie niet de enige oplossing die we nodig hebben in de energietransitie, waar we momenteel mee bezig zijn, maar het is een puzzelstukje in de totale oplossing die we zoeken.

Door Hans Verhees