 |
De leerstoel Fundamentals of Chemical Reaction Engineering (TNW / IMPACT) heeft een opstelling voor waterstofproductie die uniek wordt geacht in de wereld. De wervelbed- membraanreactor (foto links) werd ontwikkeld door onder andere Charudatta Patil en Fausto Gallucci onder leiding van Hans Kuipers en Martin van Sint Annaland. Shell is de industriële partner. Het apparaat produceert zuivere waterstof (H2) en koolstofdioxide (CO2) uit methaan (CH4) en water (H2O). Kenmerkend voor een membraanreactor is dat de geproduceerde waterstof continu aan het proces onttrokken wordt. Daardoor blijft de chemische reactie op gang bij een veel lagere temperatuur en dalen de energiekosten aanzienlijk. Het membraan zorgt er bovendien voor dat het CO2 gescheiden wordt afgevangen. Dit maakt het CO2 volgens de onderzoekers geschikt voor ondergrondse opslag.
 |
Het bijzondere aan het apparaat is de aanwezigheid van een tweede membraan in de reactor. Hier doorheen stroomt lucht die reageert met een deel van de geproduceerde waterstof. De energie die daarbij vrijkomt draagt bij aan de verwarming van de reactor.
In de reactor bevindt zich een bed van vaste katalysatordeeltjes die de reactie versnellen. In tegenstelling tot de voor membraanreactoren gangbare gepakte bedden gaat het hier om een wervelbed. De deeltjes zijn voortdurend in beweging (foto rechts, proefopstelling) en zorgen ervoor dat de temperatuur in de reactor uniform is. Een wervelbed maakt het mogelijk om met kleinere deeltjes te werken, waardoor hun ondersteuning van de chemische reactie effectiever is. De combinatie van wervelbed en membraanreactor is nog nieuw en promovendus Jelle de Jong onderzoekt momenteel de invloed van de membranen op de stroming in het wervelbed. Hij gebruikt hiervoor de proefopstelling. Nhi Dang en Lianghui Tan proberen het principe van deze reactor te vertalen naar de microschaal. In de toekomst zal het principe van de wervelbed- membraanreactor ook op industriële schaal worden onderzocht. Als dat succesvol blijkt komt een duurzame waterstofeconomie een stapje dichterbij.
Serie over hightech
Deze serie over hightechapparatuur is bedoeld om lezers wat meer inzicht te geven in de wondere, voor velen mysterieuze, wereld van het wetenschappelijk onderzoek dat zich binnen de UT afspeelt. Eerdere afleveringen verschenen op 18/6, 3/9, 24/9, 15/10 en 12/11. De serie krijgt een vervolg in het nieuwe kalenderjaar.
