Northern Enlightenment: Zonne- en windenergie opslaan in ammoniak - Utilities
nieuws

Northern Enlightenment: Zonne- en windenergie opslaan in ammoniak

Publicatie

22 Aug 2016

Categorie

iMaintain

Soort

nieuws

Tags

Nuon slaat met haar Magnum-centrale in de Eemshaven een nieuwe weg in. De energieleverancier onderzoekt hoe zij haar gascentrale in de toekomst zonder CO2-uitstoot kan inzetten. Daarvoor wil Nuon de overschotten van zonne- en windenergie opslaan in de vorm van ammoniak. Wat vervolgens als brandstof kan worden gebruikt in de energiecentrale.

Wie zit er achter?
Energieleverancier Nuon en TU Delft.

Hoe werkt het?
Als Nuon volledig duurzaam energie wil leveren, kan dat niet alleen met zonne- en windenergie. Als het flink waait of de zon veel schijnt dan ontstaan er overschotten aan duurzame energie die nu nog niet grootschalig kunnen worden opgeslagen. Het energiebedrijf wil daar verandering in brengen met behulp van ammoniak.

Geert Laagland (Coördinator Technology sharing bij Nuon): ‘Bij het grootschalig opslaan van energie speelt waterstof altijd een belangrijke rol, want elektriciteit moet je eigenlijk altijd eerst omzetten in waterstof. Dat doe je door water met behulp van elektriciteit te splitsen in zuurstof en waterstof. Waterstof is het kleinste molecuul op aarde en moeilijk op te slaan. Om een beetje een fatsoenlijke energiedichtheid te krijgen per kubieke meter moet je het onder hele hoge druk of bij hele lage temperaturen op slaan. Maar je kan waterstof ook binden aan andere chemische elementen en daarvoor is ammoniak het meest aantrekkelijk.’

Met bestaande technologieën is de productie van ammoniak met behulp van elektriciteit al mogelijk. Nuon onderzoekt hoe deze technologieën kunnen worden geoptimaliseerd. Dat doet het energiebedrijf met het Power-to-Ammonia project, een publiek-privaat samenwerkingsproject. Een andere belangrijk stap die moet worden gezet, is om ammoniak weer om te zetten in elektriciteit. Laagland: ‘We willen ammoniak inzetten als brandstof voor onze Magnum-centrale in de Eemshaven. Daarom moeten we iets nieuws verzinnen om ammoniak op een goede manier te verbranden in een gasturbine. Er zijn op plekken in de wereld al experimenten geweest waarbij ammoniak is verbrand, dus het kan wel. We moeten dat proces alleen verder testen en optimaliseren. Daar zit nog wel een stuk werk in.’

Het concept van Nuon kan ook bij andere gascentrales worden ingezet. Laagland: ‘We denken wel dat onze Magnum-centrale er bijzonder geschikt voor is, omdat we hem altijd al hebben ontworpen als een multi-fuel centrale.’ De centrale in de Eemshaven werd in 2013 officieel geopend. Het oorspronkelijke concept was een centrale te bouwen die op verschillende brandstoffen zoals biomassa, gas en kolen kon draaien. In onderling overleg met natuur- en milieuorganisaties kwam in 2011 het besluit dat Magnum in ieder geval tot 2020 een gascentrale zou blijven. Met het onderzoek van Nuon en TU Delft ziet Nuon definitief af van het gebruik van steenkolen in deze centrale.

Hoe ver is het project?
Op dit moment zitNuon nog in de studiefase waarin de hele keten in kaart wordt gebracht. Laagland: ‘We bekijken welke stappen er allemaal moeten worden gezet, wat de kosten zijn en hoe het met veiligheid en milieu zit. Over vijf jaar willen we in staat zijn om op relevante schaal, denk aan 20 tot 25 procent, ammoniak mee te stoken met aardgas in de Magnum-centrale. Dat betekent dat we een gedeelte van het aardgas dat we nu verstoken in de centrale willen we vervangen door ammoniak. Daarmee bewerkstelligen we al een behoorlijke CO2-reductie. De volgende stap is om over tien jaar helemaal CO2 vrij te kunnen zijn door volledig op ammoniak te draaien. Ammoniak bestaat uit stikstof en uit waterstof, wat ook de enige stoffen zijn die bij verbranding vrijkomen.’

Voor de eerste stap probeert de energieleverancier om het bijstoken met ammoniak via de bestaande branders in de centrale te doen. Als er volledig op ammoniak gaat worden gestookt, zijn er wel andere branders nodig. ‘Het concept voor die branders is er wel en er zijn ook al gasturbines die op laagcalorisch gas, wat ammoniak ook is, kunnen draaien. Alleen zal het getuned moeten worden op deze specifieke brandstof.’

Wat is de grootste uitdaging?
Volgens Laagland is de grootste uitdaging wat depositie van deze technologie gaat worden ten opzichte van andere opties. ‘We moeten dit goed neerzetten om te laten zien dat dit een noodzakelijke stap is om CO2-neutraal te kunnen worden op de lange termijn. We staan voor een betrouwbare en betaalbare, maar ook een duurzame elektriciteitsvoorziening. In die driehoek past deze technologie. Het is natuurlijk duurder dan aardgas of kolen stoken, maar dat is iedere duurzame technologie. Wij willen als bedrijf onze maatschappelijke verantwoordelijkheid nemen en het verlagen van onze CO2-footprint is daar een onderdeel van.’

Waarom moet Nuon de Northern Enlightenmentz winnen?
Laagland: ‘Wat wij hier doen, is fundamenteel nieuw. Het is eigenlijk het toevoegen van een nieuwe optie om uiteindelijk een koolstofneutrale energievoorziening te realiseren. Dat is volgens mij een hele belangrijke stap, het is de volgende stap na zonne- en windenergie. De businesscase van de Magnum-centrale is van ons, maar daarnaast werken we in het Power-to-Ammonia project van het ISPT (Institute for sustainable process technology, red.) samen met tien andere bedrijven en universiteiten. We proberen de informatie niet voor onszelf te houden. We denken dat het heel belangrijk is om het onderwerp Power-to-Ammonia met andere partijen op te pakken en de kennis te delen.’

De winnaar van de Northern Enlightenmentz wordt op 16 september tijdens het congres EemsDeltavisie bekend gemaakt. Aanmelden voor het congres kan hier.

Wellicht vindt u deze artikelen ook interessant

Schrijft u in voor onze nieuwsbrief en blijf altijd op de hoogte.