Proof of Concept van HYOX technologie voor Early Adopters
Publieke samenvatting / Public summary
Waterstof ter plekke maken en mengen
Waterstof is bijna een toverwoord in de duurzame energievoorziening van de toekomst. Je kan het maken (met elektrolyse en duurzame elektriciteit), verbranden en als grondstof gebruiken zonder emissie van broeikasgas. Maar die echt groene waterstof is nog niet ruim voorradig. Door bijmengen van relatief kleine hoeveelheden waterstof kan wel al wat voordelen genieten: een lagere stikstofoxide-uitstoot, netto energiebesparing en vervangen van aardgas door elektriciteit.
Het project
Het HYOX-project concentreert zich op de meerwaarde van bijmengen van waterstof en zuurstof in thermische branders op aardgas. Het mengsel dat via de elektrolyse van water wordt geproduceerd doet de normale verbranding efficiënter verlopen. Een relatief kleine hoeveelheid bijmenging kan al een forse besparing op de fossiele brandstof betekenen. Die hoeveelheid kan bovendien ter plekke naar behoefte worden gemaakt, zonder de noodzaak van opslag. De tests met enkele branders moet uitzicht bieden op brede toepassing.
Voor wie?
Bijmengen kan in principe met elke brander, dus toepassing heeft een grote reikwijdte in vele industriële sectoren, en zelfs in de gebouwde omgeving, bijvoorbeeld in blokverwarming.
Wat is nieuw?
Waterstofproductie en bijmenging in verbrandingsprocessen zijn weliswaar bekende fenomenen, maar worden nog niet op industriële schaal toegepast. De combinatie van plaatselijke productie van H2 en O2 met elektrolyse en optimaliseren van branders via bijmenging is uniek.
Belangrijkste onderzoekpunten
Bijmengen van waterstof gaat soms gepaard met chemische en mechanische instabiliteit, wat technische problemen kan veroorzaken. Daarnaast is er nog weinig kennis over de chemische processen die in de industriële praktijk optreden. Er kunnen namelijk verschillende katalyseprocessen ontstaan, specifiek voor het type verbranding, zowel in het verbrandingsproces zelf als in de naverbranding. Uiteindelijk is het doel een stabiele installatie, met stabiele besturing en voorspelbare besparing en uitstoot.
Looptijd
09-09-2014 - 01-11-2016
Besparing binnen dit project
De beoogde energiebesparing van netto 15 tot 25% op de fossiele brandstof (inclusief stroomverbruik) en de beoogde emissiereductie van NOx met 40% zijn in dit project, met het gebruikte formaat brander, nog niet gehaald. Daarvoor zijn nog nader onderzoek en fijnafstemming nodig.
Partners
BKS Verkoop en Advies BV, Hartevelt Stomerij BV, Hyox BV, Theo Pouw Secundaire Bouwstoffen BV, ISPT.
Verdere plannen
In een volgend project wordt het concept van waterstof bijmengen getest in andere types branders, onder andere in de baksteenindustrie. Bij succesvolle tests kan commercialisering binnen een jaar plaatsvinden.
On-site production and co-firing of hydrogen
Hydrogen is almost a magic word regarding the sustainable energy supply of the future. In principle production (with electrolysis and renewable power), combustion and use of green hydrogen as a raw material are free of greenhouse gas emissions. But genuine green hydrogen is not yet available. By co-combustion of relatively small quantities of hydrogen with natural gas, some advantages can already be achieved: lower nitrogen oxide emissions, net energy savings and replacing natural gas with electricity.
The project
The HYOX project focuses on the added value of co-firing of a hydrogen and oxygen mix in natural gas burners. The mixture produced by the electrolysis of water makes the normal combustion more efficient. A relatively small amount of the mix implies a substantial saving on fossil fuels. The amount can also be produced on-site and on demand, without the need for storage.
For whom?
Mixing can in principle be done with any burner, so application has a wide range in many industrial sectors, and even in the built environment, for example in block heating.
What's new?
Hydrogen production and co-firing in combustion processes are known phenomena, but are not yet used on an industrial scale. The combination of local production of H2 and O2 with electrolysis and optimization of burners is unique.
Main research points
Mixing hydrogen and natural gas sometimes creates chemical and mechanical instability, which can cause technical problems. In addition, there is little knowledge about the chemical processes that occur in industrial practice. Different catalysis processes can occur, specific for the type of combustion, both in the combustion process itself and in the afterburning. Ultimately, the goal is a stable installation, with stable control and predictable savings and emissions.
Duration
09-09-2014 - 01-11-2016
Saving in this project
The intended energy savings of net 15 to 25% on the fossil fuel (including power consumption) and the target emission reduction of NOx by 40% have not yet been achieved in this project, with the used burner size. This requires further research and fine-tuning.
Partners
BKS Sales and Consultancy BV, Hartevelt Stomerij BV, Hyox BV, Theo Pouw Secondary Building Materials BV, ISPT.
Further plans
In a subsequent project, the concept of hydrogen admixing will be tested in other types of burners, including in brick manufacturing. After successful tests commercialization can take place within a year.