IJzerpoeder kan energie opslaan op een zeer compacte, goedkope, veilige, milieuvriendelijke en CO2-vrije manier. Deze combinatie maakt het een kansrijke oplossing voor de vergroening van de energie-intensieve industrie en bijvoorbeeld kolen- en elektriciteitscentrales. Wetenschapsfinancier NWO stelt daarom met betrokken organisaties 900.000 euro ter beschikking. Dit voor onderzoek naar de mogelijkheden van ijzerpoeder als energiedrager op industriële schaal. Bij het onderzoek – dat plaatsvindt onder de naam CIRCL, Closing the Iron Reduction-Combustion Loop – zijn Metalot, RIFT, Shell en EIRES aangesloten.
Niels Deen is hoogleraar meerfasen en reactieve stromingen aan de faculteit Mechanical Engineering. Hij leidt het onderzoek rond ijzerpoeder als energiedrager en is erg blij met de toekenning. “Het was de tweede keer dat we deze subsidie aanvroegen. We staan dus al ruim een jaar te trappelen om hiermee te beginnen”, legt Deen uit. Hij geeft de credits aan het hele team dat de subsidieaanvraag heeft vormgegeven. Naast Deen bestaat het team uit Giulia Finotello (universitair docent bij Mechanical Engineering), Ivo Roghair (universitair docent bij Chemical Engineering & Chemistry) en Martin van Sint Annaland (hoogleraar bij Chemical Engineering & Chemistry).
Van roest naar ijzerpoeder
Het onderzoek richt zich specifiek op de regeneratie van verbrand ijzerpoeder. Dit wordt ook wel ijzeroxide genoemd. Het proces werkt als volgt: Bij de verbranding van ijzerpoeder komt energie vrij in de vorm van warmte. Met deze warmte kunnen huizen op een groene manier worden verwarmd, of het kan in de industrie worden toegepast. Het restproduct dat vrijkomt bij de verbranding is ijzeroxide. Het is mogelijk dit weer op te vangen. Samen met waterstof afkomstig uit groene stroom kan het weer worden omgezet in ijzerpoeder. Op die manier is het opnieuw te gebruiken. Zo ontstaat een duurzame cyclus, met ijzer als groene energiedrager.
Laatste processtap
Deen en collega’s richten zich op de stap van ijzeroxide terug naar ijzerpoeder. Zijn team werkt samen met TU/e-spin-off RIFT. Dit team heeft een productie-installatie in Arnhem gebouwd, met daarin een zogeheten wervelbed-oven waar ijzeroxide in wordt gestort.
Computermodellen
Deen legt uit: “Wat wij willen doen, is computermodellen ontwikkelen. We willen daarbij kijken of we de sweetspot kunnen vinden bij de regeneratie van verbrand ijzer. Hoge temperaturen zijn bijvoorbeeld gunstig, omdat je dan meer ijzeroxide kunt omzetten. Maar bij te hoge temperaturen worden de deeltjes bijvoorbeeld plakkerig en gaan ze aan elkaar plakken. Daar zit dus een spanningsveld tussen. Daarnaast gaan we onderzoeken hoe het ontwerp van een werveldbed er uit moet zien. Hoog en smal, of juist laag en breed. Het is een mooi project.”
NWO’s Open Technologieprogramma
Het NWO-domein Toegepaste en Technische Wetenschappen kende in september 2023 financiering toe aan in totaal zeven toepassingsgerichte onderzoeksprojecten via het Open Technologieprogramma. Het gaat om een totaalbedrag van 5,8 miljoen euro. Daarnaast investeren betrokken bedrijven en andere organisaties ongeveer 950.000 euro in de projecten.
Bron: TU/e, Foto: Bart van Overbeeke
Meer over het project is te lezen in een eerder bericht op Maakindustrie.nl: Verwarming van huizen via ijzerpoeder
