Ammoniak

Naast de eerder besproken ontwikkelingen rondom de productie van (groene) waterstof heeft de waterstofketen als geheel nog een aantal andere uitdagingen te overwinnen om efficiënt aan de globale waterstofvraag te kunnen voldoen. Niet de minste van deze uitdagingen is de kwestie van het transport. Vooral groene waterstof heeft een netwerk nodig om grootschalige distributie mogelijk te maken, aangezien de productie hiervan vanwege de hoge energievraag sterk afhankelijk is van lokale factoren. In Nederland wordt bijvoorbeeld groene energie voor elektrolyse grotendeels geleverd door onze overvloedige windenergie, maar wereldwijd gezien wordt de meest kostenefficiënte bron momenteel gevonden in zonne-energie uit onder meer het Midden-Oosten, Brazilië en Australië. De waterstof die lokaal wordt geproduceerd moet vaak zijn weg vinden naar industrieën in Europa, Noord-Amerika of Azië, waardoor er vraag ontstaat naar efficiënt waterstoftransport.

Een van de belangrijkste factoren bij het mogelijk maken van dit efficiënte transport is de energiedichtheid van het medium. Hoewel waterstof een uitstekende specifieke energiewaarde heeft, wat betekent dat het veel energie per kilogram massa bevat, betekent de lage dichtheid dat het zeer weinig energie per liter volume bevat. Dit is problematisch voor het transport, omdat er meer energie nodig is om zeer grote volumes over lange afstanden te vervoeren. De energiedichtheid van waterstof kan worden verbeterd door het te comprimeren of door middel van cryogene technieken om te zetten in vloeibare waterstof. Beide opties brengen echter extra kosten en veiligheidsrisico's met zich mee, waardoor een alternatief wenselijk wordt. Misschien wel de meest veelbelovende van deze alternatieven is te vinden in ammoniak (NH3), dat een energiedichtheid heeft die tot tweemaal hoger is dan die van vloeibare waterstof, en zelfs driemaal zo hoog als die van gastransportsystemen met de hoogste beschikbare commerciële druk (ca. 700 bar), terwijl dit stabiel en veilig blijft. Daarnaast wordt ammoniak al op grote schaal geproduceerd, vooral voor gebruik in kunstmest.

Om waterstof om te zetten in ammoniak wordt gebruik gemaakt van het zogenaamde Haber-Bosch proces, waarbij de waterstof, samen met stikstof, in aanwezigheid van een katalysator wordt blootgesteld aan hoge drukken en temperaturen. Zoals bij veel kritische reacties is een schone inputstroom belangrijk voor een veilig en efficiënt proces, wat betekent dat een goede voorfiltratie vereist is. Bovendien kunnen filters voor het vasthouden/terugwinnen van katalysatoren een cruciale rol spelen, evenals veiligheidsfilters voor de bescherming van apparatuur zoals warmtewisselaars of compressoren. Het merendeel hiervan zal worden blootgesteld aan hoge druk en vooral hoge temperaturen, wat betekent dat de keuze voor een traditioneel filter vaak niet voldoende is. Als zodanig kunnen hoger gelegeerde metalen en aangepaste filtratie-elementen nodig zijn om het proces te optimaliseren. BÈTA industrie kan filters leveren die aan deze criteria voldoen, waarbij vanaf de eerste specificatie advies wordt geboden.

Contact

Meer weten? Onze specialist komt graag met u in contact.

Voor vragen of voor het inplannen van een oriënterend gesprek, neemt u telefonisch contact op via het telefoonnummer 079 – 341 55 18 of per e-mail via: info@beta-industrie.nl