Businesspropositie: Bio-energie uit Waterstof en Methaan in Wageningen



Dovnload 13.38 Kb.
Datum30.09.2016
Grootte13.38 Kb.
Businesspropositie:

Bio-energie uit Waterstof en Methaan in Wageningen
Doelstellingen:

Het eerste doel van dit project is gericht op het onderzoeken van de mogelijkheid om locaal of regionaal waterstof en methaan uit biomassa te produceren via fermentatie.

Het tweede doel is een onderzoek naar de optimale mix van gassamenstelling voor applicatie richting brandstofcel en gasnet.

De combinatie van deze doelstellingen moet leiden tot het inschatten van de technisch-economische haalbaarheid op basis van een conceptontwerp.


Achtergrond:

Biomassa is een van de duurzame bronnen voor energieproductie. De verschijningsvorm van biomassa samen met het gewenste product zijn van belang bij het selecteren van een route voor energieproductie. Op het moment gaat veel aandacht uit naar de productie van biogas uit natte biomassa. Dit biogas kan gebruikt worden voor verbranding in een gasmotor of brandstofcel om zodoende warmte en electriciteit te genereren.


Van de componenten in biogas is methaan de bekendste energiedrager. Door in te grijpen in de biogas productie door een tweetraps fermentatie uit te voeren is het theoretisch mogelijk waterstof en methaanproductie te scheiden (fig.1).

Wanneer uitgegaan wordt van glucose als modelsubstraat zijn de volgende reactievergelijkingen van toepassing.

In de waterstof reactor:

glucose → 2 acetaat + 2 CO2 + 4 H2

In de methaan reactor:

2 acetaat → 2 CO2 + 2 CH4.

Dit betekent dat de vrije energie winst (∆G’0 ) in de producten waterstof en methaan 2412 kJ per mol glucose bedraagt.
In vergelijking: in een eentraps fermentatie waar alleen methaan wordt gevormd volgens:

glucose → 3 CO2 + 3 CH4

is de ∆G’0 = 2281 kJ per mol glucose.

De tweetraps fermentatie levert twee verschillende energiedragers op die ingezet kunnen worden als voeding voor een PEM brandstofcel (waterstof) en ingesluisd kunnen worden in het aardgasnet (methaan). Uiteindelijk wordt biomassa in het voorgestelde systeem geconverteerd tot minstens drie 'groene' producten, te weten: electriciteit, warmte en methaan. Het exploiteren van het vierde product, zuivere CO2, behoort eveneens tot de mogelijkheden, gezien de mogelijke afzet in de tuinbouw industrie.

De productie van verschillende energiedragers in dit systeem kan tot slot een grote flexibiliteit bieden: de productie van electriciteit wordt afgestemd op de vraag terwijl het aardgasnet als constante buffer kan fungeren.

De gescheiden productie van waterstof en methaan door fermentatie is nieuw en speelt in op de verwachte overgang naar een schone waterstof economie. Naast dit innovatieve stuk rust een gedeelte van het project op gevestigde technologie. Hierdoor kan in een snelle implementatie worden voorzien voor een bijdrage op korte termijn aan de duurzame doelstellingen in Wageningen.


Dit project sluit aan op lopend fundamenteel onderzoek naar de volledige fermentatie van biomassa tot waterstof dat in nov 1998 in Wageningen van start is gegaan.
Doel van het onderzoekstraject waarvoor subsidie wordt aangevraagd is het definieren van de randvoorwaarden die bepalend zijn voor een succesvol uitvoeren van het voorgestelde duurzame energie project.

Als basis voor deze definitiefase zullen de volgende parameters geinventariseerd worden:




Aan de hand van de verkregen gegevens zal vastgesteld kunnen worden waar van de gevestigde technologie gebruik gemaakt kan worden en waar deze aangepast moet worden voor de scheiding van waterstof en methaan productie. Dit vormt de basis van een concept systeem dat gebruikt zal worden voor de technisch-economische evaluatie

Tevens is de definitiefase erop gericht een consortium te selecteren voor een vervolg project dat toegespitst zal worden op onderzoek van de gescheiden fermentaties op basis van de beschikbare biomassa. Aan de hand daarvan zal een definitief ontwerp van een demonstratie installatie gemaakt kunnen worden met een concretisering van de benodigde investeringen en kosten van bedrijfsvoering en het zicht op een geschikte locatie voor het systeem en mogelijkheden van afzet naar industrie en huishoudens.
Uitvoering:

Gemeente Wageningen en ATO


Looptijd van het project:

Januari 2001 tot januari 2002.


Aanvrager van het onderzoek:

Gemeente Wageningen


Voor meer informatie:

ATO:

Wolter Elbersen 0317-475338

Pieternel Claassen 0317-475325

Gemeente Wageningen:

Hans van Wichen 0317-492920

Wageningen 23-11-2000



De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2017
stuur bericht

    Hoofdpagina