Recent verschenen de eindresultaten uit een meerjarig KNB-onderzoek naar duurzame alternatieven voor aardgas. Onderzoeksinstituut TCKI deed het haalbaarheidsonderzoek. Uit het onderzoek bleek dat in algemene zin biopropaan het beste aansluit bij het stoken met aardgas en waterstofgas het meest kansrijk geacht wordt op de langere termijn.

Onderzoekscriteria

Op initiatief van Vereniging Koninklijke Nederlandse Bouwkeramiek, met financiële ondersteuning door de provincie Geldertand, is opdracht verleend aan TCKI om te onderzoeken wat de invloed is van het stoken met alternatieve brandstoffen op de procesvoering, het uiterlijk en de kwaliteit van verschillende keramische (bouw)materialen. Ten behoeve van het onderzoek is een selectie van keramische producten met de verschillende brandstoffen gestookt in de laboratorium gasoven van TCKl. Veertien producten zijn hiervoor geselecteerd. De selectie vertegenwoordigt het gehele spectrum aan producten die op relatief grote schaal door de Nederlandse keramische industrie worden geproduceerd.

Na het vaststellen van de referentiestookcurve met aardgas, zijn alle producten gestookt met de alternatieve duurzame brandstoffen biopropaan, biogas en waterstofgas, waarbij gebruik is gemaakt van dezelfde stookcurve. Tijdens de stookproeven is onderzocht wat de invloed is van de verbranding van aardgas en de alternatieve brandstoffen op de ovenatmosfeer zoals koolstofdioxide (CO2), zuurstof (O2), kootstofmonoxide (CO) en stikstofmonoxide (NO).

Onderzoeksresultaat

TCKI-onderzoeker Stan Aben publiceerde in Klei Glas Keramiek (KGK 3-2023) een samenvatting van de resultaten van de studie. Uit het onderzoek bleek dat in algemene zin biopropaan het beste aansluit bij het stoken met aardgas. De ovenatmosfeer blijft vrijwel onveranderd en er zijn geen noemenswaardige veranderingen in de producteigenschappen of -kleuren. De emissie van stikstofgassen neemt beperkt toe. 

Het gebruik van biogas heeft een aantal gevolgen. Het hoge gehalte CO2 die van nature in dit gas aanwezig is heeft effect op de kleur van de bakproducten en op de algehele kwaliteit. Het leidt ertoe dat in de praktijk de stookcurve voor een groot aantal type vooral dikke producten zal moeten worden verlengd en/of dat de grondstofsamenstelling op het gebruik van biogas wordt afgestemd. Ook kan de slechts beperkte calorische waarde van biogas leiden tot een beperking in de opwarmsnelheid. Positief is dat de emissie van stikstofoxide gemiddeld genomen 30% minder is dan bij aardgas.

Conform de verwachting leidt het stoken met waterstofgas tot de grootste uitdagingen. Het geeft een aanzienlijk andere ovenatmosfeer, de organische stof in de klei kan sneller verbranden wat invloed heeft op de snelheid van het opstooktraject en de emissie van stikstofmonoxide stijgt sterk, zeg een verdubbeling ten opzichte van aardgas. Het betekent voor de praktijk onder meer dat nieuwe branders ontwikkeld zullen moeten worden. Verder zal extra aandacht moeten worden besteed aan de veiligheidsaspecten. Het risico op lekkage is door het kleine molecuul-formaat van waterstof extra groot en de kans op zelfontbranding is vele malen groter. Het geeft in veel opzichten de noodzaak tot fundamentele aanpassingen in de installaties en het leidingwerk.

Vervolgonderzoek

Afrondend zien de TCKI-onderzoekers in biopropaan het beste alternatief voor de korte termijn. Biogas wordt vanwege de beperkte beschikbaarheid en de keramisch-technische eigenschappen als een minder geschikt alternatief gezien. Groen waterstofgas wordt het meest kansrijk geacht maar pas op de langere termijn. Voor een vlekkeloze transitie naar het gebruik van waterstofgas zullen bepaalde aspecten nader moeten worden beschouwd, zoals type branders en NOx-vorming. Daarnaast kan het verkennen naar een gedeeltelijke elektrificatie van het stookproces relevant zijn.


Bron: KNB

Categorieën: Industrie

1 reactie

Bas Pronk · 1 november 2023 op 20:24

De netbeheerders hebben een uitgebreid rapport gemaakt om te voorspellen hoe de energie voorziening in 2050 eruit gaat zien: Integrale infrastructuur verkenning 2030-2050.
Het aandeel biomassa in het energiegebruik in 2050 wordt geschat op tussen de 6% en 27%.
Dus voor sommige branches zoals beschreven in dit artikel is misschien biopropaan ook op de langere termijn een alternatief.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *