Biomassa drogen met aardwarmte

Roskam, G.H. (2007) Biomassa drogen met aardwarmte. Bachelor's Thesis, Industrial Engineering and Management.

Text Biomassa_drogen_met_aardwarmte.pdf - Published Version Restricted to RUG campus only Download (2MB)

Abstract

De centrale vraag van dit onderzoek is of aardwarmte in Noord Groningen gebruikt kan worden voor het drogen van biomassa. Er is onderzocht of de hoeveelheid energie uit de geothermie aansluit op de energiebehoefte voor het drogen van biomassa en of vraag en aanbod van biomassa op elkaar aansluiten. Vervolgens is uiteengezet hoe het een bijbehorend proces efficiënt vorm gegeven kan worden en of dit alles economisch rendabel kan worden. Geothermie is warmte dat is opgeslagen in diepere aardlagen en haar oorsprong vind in de extreem hete aardkern. Deze energie kan met behulp van bestaande technologie benut worden, wat al in praktijk gebracht wordt in de ons omringende landen. In de Eemsmondregio zijn bruikbare aquifers aanwezig en de verwachtingen zijn dat een put hier een waterstroom van 70°C met 100 m3/uur kan produceren en daarmee een vermogen kan leveren van 4,64 Megawatt. Door gebruik van meerdere putten kan het totale potentiële vermogen in de Eemsmondregio oplopen tot 25 Megawatt. Met de bouw van de Magnum centrale in de Eemshaven ontstaat een substantiële vraag naar gedroogde biomassa. Uitgangspunt van Nuon is dat men vanaf 2011 een half tot één miljoen ton biomassa per jaar gaat verbruiken. In de verdere toekomst zal de vraag nog groter kunnen worden vanwege andere (energie)toepassingen. De in 2010 verwachte beschikbaarheid van biomassa in Nederland die hieraan voldoet wordt op basis van onderzoek door SenterNovem geschat op een kleine 2 miljoen ton per jaar. Wanneer alleen het vochtigere verse hout gebruikt wordt is er in Nederland 580.000 ton per jaar beschikbaar. Dit is voldoende om te kunnen voldoen aan de minimumvraag van de Nuon Magnum-centrale. Bij een grotere vraag kunnen verse biomassa uit Noord-Duitsland of de drogere houtresten uit de houtverwerkende industrie gebruikt worden. Houtsnippers kunnen op zeer energie-efficiënte wijze gedroogd worden door een luchtstroom met een gemiddelde temperatuur van 10°C en een relatieve luchtvochtigheid van 82% te verwarmen tot 13.5°C zodat deze lucht per kilogram 1,387 gram water op kan nemen. De energie die nodig is voor de verwarming van deze lucht sluit goed aan op het potentiële vermogen van geothermieputten in de Eemsmondregio. Doordat de met water verzadigde lucht een lagere dichtheid heeft ontstaat er een natuurlijke luchtstroom tot gevolg, waardoor het gebruik van ventilatoren voor het forceren van de lucht niet nodig is. Omdat de lucht door het houtsnipperbed moet stromen is de snelheid beperkt tot 1 m/s en de bedhoogte tot 0,72 meter. Uit een model dat droging van een bed houtsnippers beschrijft blijkt dat een dergelijk bed droogtijd heeft van ruim 17 uur. Voor het drogen van 500.000 ton biomassa per jaar is dan een oppervlakte nodig van 6200 m2. De kostprijs van energie uit geothermie in de Eemshaven varieert, afhankelijk van het aantal bedrijfsuren per jaar, tussen de 5 en 7 _/GJ. De prijs van gas ligt momenteel op 7,9 _/GJ, daarmee is geothermie goedkoper wanneer er meer dan 4300 bedrijfsuren per jaar gemaakt worden. Dit lijkt haalbaar, wanneer de putten 85% van een jaar in werking zijn betekend dit 7700 bedrijfsuren en een energieprijs van 5,1 _/GJ. Daar komt nog bij dat de overheid maatregelen kan gaan nemen om duurzaam energiegebruik te stimuleren, zoals het verhogen van de gasprijs of het verstrekken van subsidies. De conclusie is dat geothermie in de Eemsmondregio gebruikt kan worden voor het drogen van biomassa. Hierbij moet wel vermeld worden dat er aannames gemaakt zijn welke nog nader onderzoek behoeven. Op basis van de gemaakte aannames en kostenvergelijking met verwarming d.m.v. aardgas ziet het proces met gebruikmaking van geothermie er zowel technologisch als financieel veelbelovend uit.

Item Type:	Thesis (Bachelor's Thesis)
Degree programme:	Industrial Engineering and Management
Thesis type:	Bachelor's Thesis
Language:	English
Date Deposited:	15 Feb 2018 07:28
Last Modified:	15 Feb 2018 07:28
URI:	https://fse.studenttheses.ub.rug.nl/id/eprint/8337

Actions (login required)

View Item