Met de energietransitie zijn we in Nederland op weg naar een CO2-neutrale economie. Die transitie moet ook plaatsvinden bij brownfields ̶ bestaande industriële omgevingen, waar bedrijfscontinuïteit en procestechnologische(on)mogelijkheden meespelen. In deze blog: de kansen om bestaande fabrieken laagdrempelig aan te passen.
Er is momenteel veel te doen over het verduurzamen van de procesindustrie. Denk maar aan de ambities van Tata Steel om een kooksfabriek te vervangen door een installatie waarmee staal geproduceerd kan worden met groene waterstof. Ook elders binnen de maakindustrie wordt er gekeken naar alternatieve grondstoffen. De TU Delft is een onderzoeksprogramma gestart naar elektrische raffinage, waarmee een chemische industrie zonder olie mogelijk zou worden.
Verduurzamen van het proces versus de energieverzorging
Het gaat in deze discussies en onderzoeken voornamelijk over het transformeren van het primaire proces. De vraag is steeds hoe de productie van bijvoorbeeld staal, brandstoffen, verf en medicijnen een gesloten cirkel kan worden, waarbij alle grondstoffen steeds opnieuw worden gebruikt. Een boeiende opgave, waarvan de oplossingen een enorme positieve impact kunnen hebben op het milieu, maar ook ingrijpende gevolgen kunnen hebben voor de eigen bedrijfsvoering.
Tegelijk speelt er ook een transitie die minder ingrijpend hoeft te zijn: de energietransitie.Daarbij gaat het om het verlagen van CO2-uitstoot door de aanvoer van energie. Omdat de procesindustrie een relatief grote energievraag heeft, kan hier met relatief weinig inspanning toch een substantieel verschil worden gemaakt, óók bij bestaande fabrieken.
Energietransitie in beeld — het schillenmodel
Om het verschil tussen het verduurzamen van het proces versus het verduurzamen van de energieverzorging te illustreren, werpen we een blik op het schillenmodel. Dit is een model voor het doen van warmtestudies vanuit de Pinch-technologie. In het schillenmodel zie je meerdere lagen, zoals in een doorgesneden ui.
In het midden van de ui bevindt zich het proces: de chemische reactie. In de volgende schil worden materialen van elkaar gescheiden en wordt warmte opnieuw gebruikt met een netwerk van warmtewisselaars. Wat er dan nog overblijft: restproducten en restwarmte. Een warmtepomp maakt het mogelijk om ook die restwarmte te hergebruiken. Dat bespaart utiliteiten. In de buitenste schil komen we bij de utiliteiten: alles wat er nodig is om de processen in de binnenste schillen op gang te houden, zoals de aanvoer van warmte en koelwater. We noemen dit ook wel de energieverzorging.
Een laagdrempelige energietransitie? Dat kan door alleen de restwarmte te hergebruiken en utiliteiten te verduurzamen. In deze ‘schillen van de ui’ zitten de quick wins.
Oplossingen voor een laagdrempelige energietransitie
Wat zijn nu de concrete oplossingen voor energieverzorging, die zich in die buitenste schillen van de ui bevinden? Het gaat dan om het inzetten van onder andere:
- Elektrolyse/waterstof
- Industriële warmtepompen
- Elektrische boilers
- Elektrificatie
- Het upgraden van bestaande elektrische machines
- Stadsverwarming
- Een rankinecyclus
- Warmtewisselaars
Het toepassen van bovengenoemde technologieën draagt niet alleen bij aan de energietransitie, het levert ook voordelen op voor de eigen organisatie. Bijvoorbeeld minder afhankelijkheid van energieleveranciers, schommelende tarieven en een lagere energierekening. Door met procesintensiteit te spelen en handig gebruik te maken van stroomoverschotten, kan energieverbruik zelfs onderdeel van het verdienmodel worden.
Welke innovatie sluit het beste aan? Onderzoek het met een masterplan energietransitie
Juist bij bestaande fabrieken kan het een puzzel zijn om de meest passende energie-innovaties te kiezen. Er moet rekening worden gehouden met het productieproces, specifieke dynamieken en onderhoudsperiodes. Continuïteit staat voorop. Om binnen dit kader van (on)mogelijkheden de juiste keuzes te maken, is een gedegen plan nodig. Hoe dat het beste aan te pakken? Na de zomer verschijnt onze nieuwe whitepaper over het masterplan energietransitie voor de procesindustrie. Schrijf je nu in om deze als eerste te ontvangen!
Wil je eens overleggen over de mogelijkheden voor jouw brownfield-omgeving? Neem dan contact op met Serdar Erdag.
Voor meer informatie over KH Engineering: https://www.khe.eu/new-energy/
De industrie staat voor een enorme uitdaging. De uitstoot moet snel omlaag en de volledige productie moet in 2050 klimaatneutraal. Tegelijkertijd stijgt de prijs van energie en grondstoffen en leidt een CO2-heffing tot hogere productiekosten. Het moet dus anders. Maar hoe kun je het beste verduurzamen zonder gedwongen fabrieken te sluiten? De New Energy & Infrastructure groep binnen KH Engineering adviseert hoe je technische processen zo verandert dat je energie bespaart, uitstoot vermindert én rendabel kunt produceren in een veeleisende maatschappelijke omgeving.