IDRW 1.0
Innovatieve Dynamisch Reactorconcept voor Warmteopslag fase 1
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
De Nederlandse overheid heeft als doel Nederland gasvrij te maken voor 2050. Dit vraagt om een alternatieve invulling van de warmtevoorziening. Vanwege het fluctuerende karakter van hernieuwbare bronnen (zon en wind) wordt er gezocht naar een langdurig verliesvrij en compact warmteopslagsysteem die energieoverschotten kan opslaan en warmte kan leveren in tijden van vraag.
Doelstelling
IDRW 1.0 heeft de ambitie het realiseren van een doorbraak in compacte warmteopslagsystemen op basis van thermochemische materialen (TCM). Daartoe zal een nieuw type reactor ontwikkeld worden met een vermogen > 250 W/dm3 en een energiedichtheid > 0.7 GJ/m3, hetgeen een enorme sprong vooruit in prestatie betekent ten opzichte van de huidige TCM-reactor prestaties. IDRW 1.0 beoogt een proof-of-principle te leveren van een zogenaamde dynamisch bed reactor: d.w.z. de TCM wordt tijdens laden/ontladen getransporteerd in de reactor. De twee meest cruciale componenten zullen systematisch onderzocht worden: 1) het transport van het TCM en 2) conditionering van waterdamp.
Korte omschrijving
Het dynamische karakter van het reactorconcept heeft zijn oorsprong in 1) transport van de TCM en 2) variabele drukken in de reactor. Twee cruciale aspecten worden geadresseerd: 1 De koppeling van de TCM reactiekinetiek in een dynamisch bed met het geleverde vermogen. Met experimentele technieken zal de (de)hydratie van een bewegend bed in de reactor demo gevisualiseerd en gekwantificeerd worden. Om de reactor te optimaliseren wordt tevens een model ontwikkeld dat het gedrag van het TCM in de reactor voorspelt. (TU/e) 2 Conditionering van waterdamp in de reactor. De snelheid van verdampings/condensatieprocessen in relatie tot de geometrie van een verdamper wordt gemeten (massa en luchtvochtigheidsmetingen) en gemodelleerd, ten einde een verdamper/condensor met laag energieverbruik te ontwerpen. (TNO) De TCM materialen in dit project zullen door Caldic geproduceerd worden, aangepast aan de specifieke eisen van het nieuwe reactorconcept.
Resultaat
Een demo waarmee de technische haalbaarheid van het reactorconcept wordt vastgesteld op grond van de belangrijkste KPI's (energiedichtheid, vermogen). Indien positief wordt de doorontwikkeling van dit innovatieve reactorconcept doorgezet naar een systeem dat dicht tegen de stap naar marktimplementatie zit. Het huidige voorstel heeft reeds de gewenste vervolgstappen geschetst.
De Nederlandse overheid heeft als doel Nederland gasvrij te maken voor 2050. Dit vraagt om een alternatieve invulling van de warmtevoorziening. Vanwege het fluctuerende karakter van hernieuwbare bronnen (zon en wind) wordt er gezocht naar een langdurig verliesvrij en compact warmteopslagsysteem die energieoverschotten kan opslaan en warmte kan leveren in tijden van vraag.
Doelstelling
IDRW 1.0 heeft de ambitie het realiseren van een doorbraak in compacte warmteopslagsystemen op basis van thermochemische materialen (TCM). Daartoe zal een nieuw type reactor ontwikkeld worden met een vermogen > 250 W/dm3 en een energiedichtheid > 0.7 GJ/m3, hetgeen een enorme sprong vooruit in prestatie betekent ten opzichte van de huidige TCM-reactor prestaties. IDRW 1.0 beoogt een proof-of-principle te leveren van een zogenaamde dynamisch bed reactor: d.w.z. de TCM wordt tijdens laden/ontladen getransporteerd in de reactor. De twee meest cruciale componenten zullen systematisch onderzocht worden: 1) het transport van het TCM en 2) conditionering van waterdamp.
Korte omschrijving
Het dynamische karakter van het reactorconcept heeft zijn oorsprong in 1) transport van de TCM en 2) variabele drukken in de reactor. Twee cruciale aspecten worden geadresseerd: 1 De koppeling van de TCM reactiekinetiek in een dynamisch bed met het geleverde vermogen. Met experimentele technieken zal de (de)hydratie van een bewegend bed in de reactor demo gevisualiseerd en gekwantificeerd worden. Om de reactor te optimaliseren wordt tevens een model ontwikkeld dat het gedrag van het TCM in de reactor voorspelt. (TU/e) 2 Conditionering van waterdamp in de reactor. De snelheid van verdampings/condensatieprocessen in relatie tot de geometrie van een verdamper wordt gemeten (massa en luchtvochtigheidsmetingen) en gemodelleerd, ten einde een verdamper/condensor met laag energieverbruik te ontwerpen. (TNO) De TCM materialen in dit project zullen door Caldic geproduceerd worden, aangepast aan de specifieke eisen van het nieuwe reactorconcept.
Resultaat
Een demo waarmee de technische haalbaarheid van het reactorconcept wordt vastgesteld op grond van de belangrijkste KPI's (energiedichtheid, vermogen). Indien positief wordt de doorontwikkeling van dit innovatieve reactorconcept doorgezet naar een systeem dat dicht tegen de stap naar marktimplementatie zit. Het huidige voorstel heeft reeds de gewenste vervolgstappen geschetst.