Customize Consent Preferences

We use cookies to help you navigate efficiently and perform certain functions. You will find detailed information about all cookies under each consent category below.

The cookies that are categorized as "Necessary" are stored on your browser as they are essential for enabling the basic functionalities of the site. ... 

Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

No cookies to display.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

No cookies to display.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

No cookies to display.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

No cookies to display.

Education

Efficiënter stroom opwekken met organische vloeistof

Stroom wordt meestal opgewekt met stoomturbines in combinatie met gasturbines. Onderzoeker Piero Colonna kan met een organische vloeistof een kleine turbine efficiënter aandrijven.

Piero Colonna van energietechniek doet met zijn pas verkregen Vidi-tonnen proeven met de organische vloeistof siloxaan. De stof zou – theoretisch – bij een lagere druk en temperatuur dan bij stoom al efficiënt een turbine kunnen aandrijven. Ook zijn minder rotoren in de turbine nodig en kan de rotatiesnelheid (nu 100 duizend toeren per minuut) van de schoepen in de turbine omlaag. Hierdoor zijn minder conversiestappen nodig om de bewegingsenergie van de schoepen op de generator over te dragen. Deze generator kan alleen bij lagere toerentallen efficiënt stroom opwekken.

Voordeel is dat de turbines minder groot hoeven te worden dan nu bij stoom gebruikelijk is. Toepassing zou komen te liggen in de kleinere turbines met een kleiner vermogen, die je bijvoorbeeld bij een bedrijf zou kunnen installeren. Hierop zou men biobrandstof zoals houtpulp en koolzaad als rendabel alternatief kunnen gebruiken voor het nu overal gestookte aardgas. Het aandeel biobrandstof is momenteel nog maar 0,8 procent in Europa.

“De olieprijs gaat nu eindelijk de goede kant op”, zegt Colonna. “Hij moet omhoog. Zolang olie en gas goedkoop blijven gaat niemand betalen voor andere brandstoffen en andere technologie. Terwijl er op technische universiteiten al zo veel kennis klaarligt op het gebied van alternatieve energieconversie.”

Colonna heeft een eigen energiesysteem op de tekentafel, waarbij met organische oliën in gasfase een turbine wordt aangedreven die op zijn beurt een generator laat draaien. Na het passeren van de generator wordt het gas weer in olie omgezet en voor een volgende ronde het systeem ingebracht.

Het is nog maar een schets, want voor siloxaan werkelijk in een turbine wordt toegepast moet Colonna eerst schokproeven doen met de stof. Het goedje heeft namelijk de vervelende eigenschap om bij de faseovergang naar gas bij plotseling drukverschil een hinderlijke schokgolf te veroorzaken, zodra het gas met de geluidssnelheid beweegt. Die golven geven energieverlies.

Colonna wil nu kijken bij welke druk en welk temperatuurbereik de golven het meest hinderlijk optreden. Daarvoor bouwt hij met Vidi-subsidie een schokbuis. De buis verdeelt hij in tweeën met een membraam. In de twee gedeeltes stopt hij siloxaan met twee verschillende temperaturen en drukken. Bij het plotseling verwijderen van het membraam schiet de siloxaan door naar het andere deel van het vat.

Grootste moeilijkheid is het exact regelen van temperatuur en druk in beide delen van de schokbuis. Voor een goede proefopstelling kijkt Colonna daarom het kunstje af bij collega’s van de Universiteit van Colorado, die eerder met een ander stoftype – perfluorcarbon – schokproeven deden. In januari volgt de eerste schokproef.

Piero Colonna van energietechniek doet met zijn pas verkregen Vidi-tonnen proeven met de organische vloeistof siloxaan. De stof zou – theoretisch – bij een lagere druk en temperatuur dan bij stoom al efficiënt een turbine kunnen aandrijven. Ook zijn minder rotoren in de turbine nodig en kan de rotatiesnelheid (nu 100 duizend toeren per minuut) van de schoepen in de turbine omlaag. Hierdoor zijn minder conversiestappen nodig om de bewegingsenergie van de schoepen op de generator over te dragen. Deze generator kan alleen bij lagere toerentallen efficiënt stroom opwekken.

Voordeel is dat de turbines minder groot hoeven te worden dan nu bij stoom gebruikelijk is. Toepassing zou komen te liggen in de kleinere turbines met een kleiner vermogen, die je bijvoorbeeld bij een bedrijf zou kunnen installeren. Hierop zou men biobrandstof zoals houtpulp en koolzaad als rendabel alternatief kunnen gebruiken voor het nu overal gestookte aardgas. Het aandeel biobrandstof is momenteel nog maar 0,8 procent in Europa.

“De olieprijs gaat nu eindelijk de goede kant op”, zegt Colonna. “Hij moet omhoog. Zolang olie en gas goedkoop blijven gaat niemand betalen voor andere brandstoffen en andere technologie. Terwijl er op technische universiteiten al zo veel kennis klaarligt op het gebied van alternatieve energieconversie.”

Colonna heeft een eigen energiesysteem op de tekentafel, waarbij met organische oliën in gasfase een turbine wordt aangedreven die op zijn beurt een generator laat draaien. Na het passeren van de generator wordt het gas weer in olie omgezet en voor een volgende ronde het systeem ingebracht.

Het is nog maar een schets, want voor siloxaan werkelijk in een turbine wordt toegepast moet Colonna eerst schokproeven doen met de stof. Het goedje heeft namelijk de vervelende eigenschap om bij de faseovergang naar gas bij plotseling drukverschil een hinderlijke schokgolf te veroorzaken, zodra het gas met de geluidssnelheid beweegt. Die golven geven energieverlies.

Colonna wil nu kijken bij welke druk en welk temperatuurbereik de golven het meest hinderlijk optreden. Daarvoor bouwt hij met Vidi-subsidie een schokbuis. De buis verdeelt hij in tweeën met een membraam. In de twee gedeeltes stopt hij siloxaan met twee verschillende temperaturen en drukken. Bij het plotseling verwijderen van het membraam schiet de siloxaan door naar het andere deel van het vat.

Grootste moeilijkheid is het exact regelen van temperatuur en druk in beide delen van de schokbuis. Voor een goede proefopstelling kijkt Colonna daarom het kunstje af bij collega’s van de Universiteit van Colorado, die eerder met een ander stoftype – perfluorcarbon – schokproeven deden. In januari volgt de eerste schokproef.

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.