Ammoniakfabriekjes produceren jaarlijks tot 1 mln. ton
rendabele oplossing met goedkope stroom voor afgelegen plaatsen
Het bedrijf Proton Ventures, uit Schiedam, bouwt grote ammoniaktanks en timmert de laatste jaren aan de weg met ammoniakfabriekjes, onder meer voor Amerikaanse boeren die de stroom van hun windmolens willen gebruiken om ammoniak te produceren dat als meststof of als brandstof voor de tractor kan dienen.
ERVARING OPDOEN MET OPSLAG VAN ENERGIE
"Bij een elektriciteitsprijs van bijvoorbeeld 2 cent per kWh kost een ton ammoniak op basis van variabele kosten 250 euro. Daarmee kun je in de huidige markt concurreren met aardgas, mits lokaal gebruik"
"De SSAS-technologie van NHThree vergt nog zeker vijf tot tien jaar ontwikkeling. In Alaska is dat bedrijf met een miniplant van ons aan de slag gegaan om alvast ervaring op te kunnen doen met de opslag van energie", zegt Hans Vrijenhoef, directeur van Proton Ventures.
Drie types fabrieken
Proton Ventures levert drie typen fabrieken met een capaciteit van respectievelijk 1.000, 4.000 en 20.000 ton per jaar. Die zijn ruwweg duizend keer zo klein als een grote ammoniakfabriek met een capaciteit van 1 miljoen ton per jaar. Toch kunnen ze volgens Vrijenhoef op afgelegen plaatsen met goedkope stroom een rendabele oplossing bieden.
"Als de elektriciteitsprijs bijvoorbeeld 2 cent per kWh is, kost een ton ammoniak 250 euro op basis van variabele kosten. Hiermee kun je in de huidige markt concurreren met aardgas, mits je het lokaal gebruikt, want anders komen er kosten voor transport en opslag bij."
Haber-Bosch
"Zo'n kleine ammoniakfabriek bevat een elektrolyzer om water in waterstof om te zetten en een eenheid om waterstof met stikstof uit de lucht volgens het Haber-Bosch-procedé om te zetten in ammoniak. De eerste reactie is endotherm, waarbij een deel van de energie verloren gaat door de vorming van zuurstof. De tweede reactie is exotherm. De druk van 200 tot 300 bar is volgens Vrijenhoef niet extreem hoog: "In dieselmotoren komen drukken van wel 2000 bar voor."
"Heel wat wetenschappers bekijken enkel het rendement van de omzetting van de ammoniaksynthese in hun lab. In de praktijk komt er echter veel meer bij kijken, zoals het zuiveren en comprimeren van de gassen, het afscheiden van stikstof uit de lucht en het afscheiden van ammoniak uit het ontstane gasmengsel. Ook dat kost energie en investeringskapitaal", merkt Vrijenhoef op.
"Heel wat wetenschappers bekijken enkel het rendement van de omzetting van de ammoniaksynthese in hun lab. In de praktijk komt er echter veel meer bij kijken"
Vergelijking met andere energie-opwekking en -opslag doorstaan
Een grootschalige toepassing van ammoniak zou volgens hem best wel eens goedkoop kunnen uitvallen. "Veel mensen denken dat ammoniak duur is. Kijk je echter naar de kosten van de hele keten van power to storage, dan springt ammoniak er prijsmatig niet uit in vergelijking met andere systemen van energieopwekking en -opslag. Velen maken deelvergelijkingen en laten bepaalde kosten buiten beschouwing, zoals die voor transport, kabels, olie-opslag, batterijen, ..."
Klanten van Proton Ventures krijgen cijfers over het aantal kilowattuur per kilogram ammoniak. De installaties verbruiken maximaal 13 kWh per kilogram ammoniak, wat volgens Vrijenhoef ook lager kan, afhankelijk van de omstandigheden. "Dat is alles incluis, tot en met het verbruik van de lichten van het controlepaneel. Zo'n 9 kWh gaat op aan de waterstofproductie, 2 kWh aan de ammoniaksynthese en 2 kWh aan utilities, zoals de compressor en de koelventilator."
"De vrijkomende warmte benutten kan, maar dat vergt extra voorzieningen. Hogere rendementen vergen hogere investeringen. De keuze is aan de klant", aldus Vrijenhoef. Hij wijst erop, dat de installatie bij benutting van vrijkomende zuurstof, nog beduidend beter zal kunnen renderen.
Dankzij de beperkte omvang van de installaties is er overigens geen grote koelunit nodig, laat staan een koeltoren. Doorgaans volstaat een gesloten koelcircuit en luchtkoeling (radiator met ventilator), net als bij een auto of airco.
