Brintproduktion baseret på induktiv opvarmning

Chemicals R&D
Induktionsopvarmet dampreformering af metan har potentiale til at åbne en ny vej til billig brintproduktion. Dette projekt vil give bevis for konceptet og muliggøre videre kommerciel udvikling. Induktionsopvarmning gør det muligt at afsætte energien inden i katalysatoren, hvor der er behov for den, hvilket er en stor fordel ved endoterme reaktioner.
Projektbeskrivelse

Induktionsopvarmning vil blive anvendt til at levere varme til dampreformering af metan. Induktionsopvarmning er mere effektivt end traditionel opvarmning, da det vil være muligt at føre varmen direkte ind i katalysatoren, hvor varmen forbruges af reaktionen. Når brintproduktion gøres mere effektiv, bliver mindre anlæg ligeledes mere realiserbare, hvilket kan gøre decentral produktion en realitet.

Induktionsopvarmning har desuden den fordel at systemet hurtigt kan startes og stoppes, hvorved produktionen kan tilpasses efterspørgslen på brint eller prisen på el. Ved at bruge induktion til at generere varme, når der er overskud af elektricitet fra vedvarende energikilder, vil det være muligt at tilfører op til 22 % ”grøn” energi til den producerede brint. His metanen kommer fra vedvarende energikilder, bliver den producerede brint 100 % vedvarende med effektiv anvendelse af ressourcerne.

Forskningen vil fokusere på udvikling af en effektiv induktionsvarmet reaktor, der hurtig kan startes, samt udvikling af katalysatorsystemer optimeret til induktionsopvarmning. Holdbarheden vil blive målt i op mod 1000 timer, og effektiviteten vil ligeledes blive bestemt gennem grundige målinger. Disse trin er afgørende, dels for at bevise, at konceptet er økonomisk og teknisk bæredygtigt, og dels for at gøre kommercialisering af teknologien mulig.

Resultater

Projektet havde til formål at undersøge og demonstrere en katalysator til steam reforming for produktion af brint, der kan opvarmes ved brug af induktion. Dette vil give en mere effektiv proces, da varmen leveres, hvor den skal benyttes til den katalytiske reaktion. Til dette formål skal der bruges en katalysator, der foruden at være katalytisk aktiv også er ferromagnetisk.

To forskellige konfigurationer af katalysator og ferromagnetisk susceptor blev udviklet: En katalysator med magnetiske nanopartikler og en magnetisk susceptor blandet op i det katalytiske materiale. Den første består af en katalysator baseret på Co-Ni nanopartikler, der både har tilstrækkelig Curie temperatur og katalytisk aktivitet.

Selvom der stadig er tekniske udfordringer, viser arbejdet i dette projekt, at induktionsopvarmet steam reforming har potentiale som en fremtidig produktionsmetode til brint, som kan være konkurrencedygtig med produktion af brint ved brug af elektrolyse.

Key figures

Periode:
2014 - 2016
Bevillingsår:
2013
Egen finansiering:
7,00 mio.
Støttebeløb:
6,72 mio.
Støtteprocent:
49 %
Projektbudget:
13,71 mio.

Kategori

Program
EUDP
Fælles overordnet teknologiområde
Brint og brændselsceller
Journalnummer
64013-0511

Dokumenter

Deltagere

HALDOR TOPSØE A/S (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
HALDOR TOPSØE A/S 1.84 mio. 4.37 mio.
Teknologisk Institut 4.88 mio. 2.63 mio.

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk