www.ecn.nl

ECN R & D plan 2014Energiebesparing in de Industrie

PettenOctober 2013

Programma achtergrond en opzet

• Achtergrond— Energiebesparing is dé optie voor

vermindering verbruik fossiele energiedragers verlaging CO2 –uitstoot en verkleining importafhankelijkheid

— Energie efficiency in 2050 factor vier beter besparingstempo van 2 % / jaar nodig !!!

— Bedrijfsleven consumeert meer dan 40 % totale NL energiegebruik relatief veel energie-intensieve industrie in NL. 80 % energiegebruik bedrijven

door procesindustrie Economisch belang cluster procesindustrie groot

— Toegevoegde waarde & kennisintensiteit moeten omhoog — Koppeling innovatie met energie-efficiency & besparing, Essentieel is

technologieontwikkeling & continue instroom momentaan kosteneffectieve opties.

Programma achtergrond en opzet

• Opzet ECN EBI R&D programma— Focus op energie-intensieve processing industrie en toeleverende bedrijven— Gericht op technologieopties voor daar waar het industriële

energieverbruik het hoogst is. Dit zijn warmte, scheiding- en droogprocessen en doorbraken op het gebied van omzettingsprocessen

— Vraagsturing door een op een aansluting bij TKI ISPT, verantwoordelijk voor het EBI i.o.v. Topteam Energie. Binnen de TKI formuleren industrie, technologieleveranciers en kennisinstellingen samen de technische focus

— Het R&D werk is georganiseerd in een zestal Product Markt Combinaties (PMC’s) die elk een specifiek aandachtveld presenteren met een focus op een beperkt aantal (onderscheidende) technologie-opties

PMC’s EBI 2014

• PMC Utilities &Control — Achtergrond en doelstellingVeel warmte in de industrie wordt actief weggekoeld en is verloren voor procestoepassingen. Doelstelling is het verlagen van (fossiel)energiegebruik voor warmte/koude door het koppelen van vraag en aanbod met een set aan gestandaardiseerde (technologische) oplosrichtingen waarbij ook energie kan worden gebufferd (b.v. elektriciteit, fasetransformatie, koude, chemicaliën, druk, ...). Het NL besparingspotentieel wordt geschat op 100 PJ.— R& D activiteiten

Systeem en processtudies ondermeer naar thermochemische warmterecuperatie (TCR) voor hoge temperatuur processen (glas, staal, chemie), de omzetting van warmte naar elektriciteit en toepassing van geothermie;

Compressiewarmtepomp voor toepassing bij droogprocessen (papier, chemie); Elektrisch aangedreven thermo-akoestische warmtepomp (ETAWP) voor

destillatietoepassing (chemie); Thermisch aangedreven warmtepompen voor opwaardering van industriële

restwarmte naar proceswarmte en/of koude (TWP).

PMC’s EBI 2014

• PMC Drogen en ontwateren— Achtergrond en doelstellingOntwateren & drogen zijn veel voorkomende processen in de agro-food, pulp-en papierindustrie, bouwmaterialen, chemische industrie, enzovoort. Deze processen zijn zowel kapitaal als energie-intensief. Warmteterugwinning is door sterke vervuiling beperkt. In Nederland wordt het energiegebruik geschat op 80 PJ/jaar. Doelstelling is de ontwikkeling van betrouwbare, rendabele en zeer energiezuinige droog- en ontwateringsprocessen met optimale eigenschappen ten aanzien van de productkwaliteit. — R&D activiteiten

Systeem & processtudies; Vortex chamber sproeidroogtechnologie.

PMC’s EBI 2014

• PMC Energy efficiënt bulk liquid separation— Achtergrond en doelstellingUnit operaties voor vloeistofscheiding en met name destillatie, kennen het hoogste energieverbruik van alle industriële processen in Nederland: jaarlijks 190 PJ. Doel is de ontwikkeling en demonstratie van alternatieve processen voor scheiding van moleculen in de vloeistoffase in 50% energiebesparing en 25% kostenvermindering. Besparingspotentieel van 18 tot 35 PJ/jaar. — R& D activiteiten

Systeem & processtudies; Warmte geïntegreerde destillatie: HIDiC, 50% energiebesparende

destillatietechnologie; Nanofiltratiemembraantechnologie voor het scheiden van moleculen van circa

400 D; Sorptie en membraantechnologie voor energie efficiënte oplosmiddel en

productterugwinning.

PMC’s EBI 2014

• PMC’s Procesintensificatie voor gas en vloeistofprocessen— Achtergrond en doelstellingDeze PMC richt zich op verregaande intensificatie van processen middels nieuwe technologie. Door het aanpassen van het basisproces wordt ‘first time right’ geproduceerd wat ook in de voor- en na-trein besparing oplevert. Deze programmalijn moet minimaal 40-60% energiereductie opleveren, inclusief de perifere effecten. — R&D activiteiten

Systeem en processtudies; Membraan reactors en contactors: directe selectieve verwijdering van producten

of toevoeging van reactanten met behulp van membranen; Sorption enhanced reactors : directe selectieve verwijdering van producten of

toevoeging van reactanten met behulp van adsorbentia.

PMC’s EBI 2014

• PMC Gas Separation & Treatment— Achtergrond en doelstellingGasbehandeling kost veel energie. Zo was de energieconsumptie van diverse gasscheidingsprocessen voor methaan upgrading in 2011 rond de 42 PJ. Nieuwe processen zijn noodzakelijk om de energie-efficientie te verbeteren. De R&D richt zich op kleinschalige, flexibele en kosteneffectieve systeemoplossingen. Target is het terugdringen van het energieverbruik met 30%. — R&D activiteiten

Systeem & processtudies; Sorptietechnologie met geimmobiliseerde amines: verwijdering van CO2, H2S

etc; Waterstofafscheiding uit syngas mengsels door membraantechnologieby

membrane technology.

PMC’s EBI 2014• PMC Water Processing

— Achtergrond en doelstellingBehandeling van (industrieel) proceswater is een energie-intensief proces. Het werk richt zich op nieuwe technologieën gericht op verwijdering van waardevolle componenten uit waterstromen, en alternatieven voor huidige energie-intensieve behandelingsmethoden zoals verdamping. Het besparingspotentieel bedraagt 10 PJ/jaar. — R& D activiteiten

Systeem en processtudies; Membraantechnologie voor verwijdering van lage concentraties (3000-3 ppm)

koolwaterstoffen uit productiewaterstromen; Verwijdering van mineralen uit water gebaseerde processtromen door

toepassing van membraantechnologie en/of geavanceerde extractie; Winning van waardevolle componenten uit waterige processtromen door

middel van membraan en sorptieprocessen.

Contact

Ir. P.T. AlderliestenProgramme Development Manager

ECNWesterduinweg 3 P.O. Box 11755 LE Petten 1755 ZG PettenThe Netherlands The Netherlands T +31 88 515 49 49 info@ecn.nlF +31 88 515 44 80 www.ecn.nl