Oxy-fuel uitgelegd: Hoe zuurzuurstof elektriciteitscentrales efficiënter maakt

Wat is oxy-fuel?

Oxy-fuel = verbranding van brandstof met zuivere zuurstof in plaats van luchtmengsel (zuurstof, stikstof, koolstofdioxide). Bij verbranding met zuivere zuurstof kan CO2 opgeslagen worden zonder stikstofverwijdering – cruciale stap in zuivering afvalstoffen elektriciteitscentrales. Centrale uitstoot: 75% stikstof, moet uit CO2-stroom verwijderd worden. Meest belovende toepassing: kolencentrales, maar ook gasturbines, zuurstofproductie, lassen.

Kolencentrales en oxy-fuel

Kolencentrales herconfigureerbaar voor oxy-fuel zonder ketelwijziging, maar verbrandingstemperatuur hoog voor meeste ketels. Oxy-fuel verbranding → hogere temperatuur, controleerbaar door zuurstof mengen met stoom of rookgas uit andere processen. Stikstof in ketel op laag niveau; weinig stikstof/NOx productie → minder luchtverontreiniging.

Rookgas en CO2-afvang

Rookgas bij oxy-fuel verbranding: vrij van stikstof. Hoofdcomponenten: CO2 en water. Concentreerbaar tot bijna zuivere CO2-stromen. Voordeel: comprimeren, drogen, zuiveren sneller/goedkoper dan traditionele methoden voor opslag.

Gasturbines en lassen

• Gasturbinecyclus: verbeterd door oxy-fuel, maar schoven verdragen hoge temperaturen slecht → herontwerp nodig. Hoogtemperatuur rookgas na gemodificeerde turbine verbetert stoomcyclus efficiëntie.
• Oxy-fuel lassen/snijden: betere controle warmteproductie → veilige temperatuur laszone. Lasnaad formaat/vorm beter controleerbaar. Aanpassingen voor oxy-fuel lassen eenvoudig.

Toekomstperspectief

Volledige toepassingen nog in ontwikkeling. Getest in VS, Canada, Europa, Japan. Lagere complexiteit/risico's aantrekkelijk. Vraag naar schone kolencentrales en veiligere energiecentrales kan zuurstof-gebaseerde systemen stimuleren. Zuurstofproductie/scheiding goedkoper dan cryogene methoden mogelijk.