Ontwikkeling van het krachtigste ijzerpoeder voor duurzame energieopslag

ENGINEERINGNET.BE – Eén van de grootste uitdagingen in de energietransitie is het overwinnen van de mismatch tussen de energievraag en het aanbod van energie uit windturbines en zonnepanelen.

IJzerpoeder wordt gezien als een veelbelovende circulaire drager van hernieuwbare energie, vanwege de hoge energiedichtheid, het koolstofvrije karakter en de recycleerbaarheid.

De TU Eindhoven en haar belangrijkste industriële partner op dit gebied, Metalot, zijn wereldleiders in het fundamentele onderzoek en de technologische ontwikkeling van ijzerpoeder als energiedrager.

Om de zogenaamde Metal-Based Renewable Energy Cycle (MeCRE) op wereldschaal tot stand te brengen, is een enorme hoeveelheid ijzerstof nodig.

Het doel van dit nieuwe project is om te bepalen welke poederproductiemethode leidt tot optimale poedereigenschappen voor cyclische verbranding en reductie.

In het project evalueren onderzoekers de eigenschappen van vers ijzerpoeder uit verschillende grondstoffen geleverd door KWR Water Research Institute (Nederland), ArcelorMittal (Frankrijk), Pometon Spa (Italië) en Companhia Siderúrgica Nacional (Brazilië).

Ze analyseren ook poeders die zijn onderworpen aan meerdere cyclische verbrandings- en reductieprocessen. Het team gaat speciale ijzerpoederverbrandingsovens van de TU Eindhoven inzetten om de verbrandingseigenschappen van verschillende poeders te onderzoeken.

Ook worden wervelbedreactoren, ontwikkeld aan de Technische Universiteit Eindhoven, ingezet om het proces te onderzoeken waarbij met behulp van waterstofgas zuurstof uit stof wordt verwijderd.

Met dit project willen de onderzoekers een fysiek antwoord geven op de vraag welke industriële grondstoffen in ijzerpoeder de beste dragers van circulaire energie vormen.

Het resultaat biedt richtlijnen voor de selectie van kandidaatpoeders als circulaire hernieuwbare energiedragers en leidt tot verbeterde poederproductiemethoden. “De ontwikkeling van MeCRE met ijzerpoeder bevindt zich nog in de beginfase, maar vordert snel”, zegt onderzoeker Xiaocheng Mi van de TU Eindhoven.

Mi en mede-onderzoeker Giulia Finotello ontvingen een subsidie ​​van €845.000 van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek om één postdoctoraal student en twee promovendi aan te stellen voor dit onderzoek.