Download het artikel in 
ENGINEERINGNET.BE - Een pilootinstallatie staat op de planning. Of hoe biologische processen inspiratie leverden voor een chemische warmtepomp.
Momenteel gaan nog steeds gigantische hoeveelheden laagcalorische warmte verloren op industrieterreinen. Op veel industriële sites wordt warmte beneden de 120°C niet of nauwelijks gerecupereerd en komt deze gewoon vrij in de atmosfeer.
Dat heeft vooral te maken met het feit dat de meeste industriële processen met hogere temperaturen werken. Binnen het Antwerps havengebied bijvoorbeeld gaat op die manier naar schatting jaarlijks 480 MW aan warmte verloren. Dat is de energie die nodig is om de stad Antwerpen gedurende een heel jaar te verwarmen.
De hoeveelheden energie die wereldwijd op deze manier verloren gaan, zijn zonder meer gigantisch. Alleen al in Europa kan men met 10% van de industriële restwarmte zes miljoen gezinnen van warmte voorzien.
Chemische warmtepomp
Samen met het bedrijf Caloritum - het vroegere TFRES bvba in Antwerpen - heeft de Universiteit Gent een chemische warmtepomp geconcipieerd die deze laagcalorische warmte (75-150°C) met een hoog rendement valoriseert.
De onderzoeksgroep SynBioC van het departement Duurzame Organische Chemie en Technologie onder leiding van prof. Christian Stevens, en ir. Wouter Ducheyne van Caloritum, hebben een systeem ontwikkeld waarbij de restwarmte wordt aangewend om een chemische condensatiereactie te activeren bij de temperatuur van de restwarmte.
Als het condensatieproduct nadien op een gecontroleerde manier in contact gebracht wordt met water, komt de warmte terug vrij op een hoger temperatuurniveau. Het proces is gebaseerd op de synthetische expertise van de vakgroep en is geïnspireerd door de energiehuishouding van biologische processen. Via de methode kan de restwarmte naar verluidt worden opgeschroefd tot een temperatuur van 200°C.
Gepatenteerd
Het gepatenteerde proces is door het onafhankelijke instituut ECN in Nederland geanalyseerd en gevalideerd. Dat blijkt 'uitermate enthousiast' te zijn over de nieuwe ontwikkeling en spreekt over een echte doorbraak in de recuperatie van laagcalorische warmte. Het onderzoek werd mede gesponsord door IWT en BASF.
Potentieel
Ir. Wouter Ducheyne ziet alvast een enorm potentieel aan mogelijke toepassingen in onder meer de voedingsindustrie, papierverwerking en procesindustrie, kortom overal waar laagcalorische restwarmte niet of niet volledig wordt teruggewonnen. Ook warmterecuperatie uit verbrandingsgassen, bij variaties in dag/nachtverbruik van elektriciteitscentrales of bij het optimaliseren van stoomverbruik in fabrieken, biedt nieuwe mogelijkheden.
Op de planning: pilot
De bedoeling is het concept nu door te ontwikkelen voor industriële processen, maar het kan later ook worden bestudeerd voor kleinere systemen. De twee patenthouders hopen in samenwerking met een consortium van investeerders een pilootinstallatie te bouwen van 500 kW, wat overeenkomt met het jaarverbruik van ongeveer 200 gezinnen.
«Momenteel is de industriële interesse groot en verschillende bedrijven overwegen een investering in deze nieuwe technologie», stellen de twee bedenkers. Het systeem is alvast merkwaardig eenvoudig: ‘out of the box’ denken is dus geen holle zinsnede, maar kan effectief leiden tot innovatie binnen het streven naar duurzaam omgaan met energie!
