THOR - Induction Heating of Processes - PUBLIC

Het doel van het THOR project was om verwarmingstechnologieën gebaseerd op inductie te ontwikkelen om chemische processen te elektrificeren om bij te dragen aan het halen van het Nederlandse klimaatakkoord. Het project onderzocht twee toepassingen: de productie van smeermiddelvet en katalytische processen door middel van inductieverwarming van gestructureerde interne onderdelen en directe verwarming van katalysatoren. De directe inductieve verwarming van vaten voor smeermiddelproductie door middel van spoelen is onderzocht en zowel efficiënt als veiliger dan het huidige proces beoordeeld. Hoewel de benodigde
retrofit initiële kosten met zich meebrengt, kan het tegen 2050 de koolstofvoetafdruk aanzienlijk verminderen, mogelijk tot 75%. Onmiddellijke integratie van onsite hernieuwbare energiebronnen zoals zonnepanelen of windparken is nodig voor de beperking van emissies. Dit concept wordt verder ontwikkeld en getest op pilot- en demonstratieschaal door Total en Ambrell.
Inductieve verwarming van katalysatoren richtte zich op een belangrijke koolstofgebruiksreactie, de omgekeerde water-gas shift (rWGS) reactie. Uit de geteste katalysatoren kwam een cesium-gepromote ijzer/koperkatalysator naar voren als de meest veelbelovende. Er zijn pogingen gedaan om deze katalysatoren rechtstreeks met inductie te verwarmen, maar vanwege de beperkingen gerelateerd aan o.a. de deeltjesgrootte verschoof de focus naar gestructureerde interne onderdelen. Hoewel rechtstreekse verwarming van de katalysator mogelijk was, vereiste dit meer energie en kampte het met afschermingsproblemen. Gestructureerde interne onderdelen bleken efficiënter. IJzeren ringen bleken efficiënte elementen voor inductieve verwarming. Testen in de rWGS-reactie toonden een ordegrootte hogere efficiëntie aan voor inductieverwarming in vergelijking met conventionele ovenverwarming met niet-geoptimaliseerde systemen. Inductief verwarmen leidde tot vergelijkbare conversies in vergelijking met conventionele ovens met een veel lager elektrisch vermogen. Bij hogere temperaturen werden echter warmteoverdrachtsbeperkingen tussen de ijzeren ringen en de katalysator waargenomen, wat wijst op het belang van geoptimaliseerde driedimensionale structuren voor efficiënte inductieve verwarming.