06-10-2023
Recent verschenen de eindresultaten uit een meerjarig KNB-onderzoek naar duurzame alternatieven voor aardgas. Onderzoeksinstituut TCKI deed het haalbaarheidsonderzoek, de provincie Gelderland maakte de studie financieel mede mogelijk.
De keramische industrie geldt als een energie intensieve industrie. Dat komt door het gebruik van aardgas voor het bakproces. De toepassing van duurzame alternatieve brandstoffen (zoals waterstofgas, biogas en biopropaan) kan het gebruik van aardgas mogelijk terugdringen of geheel vervangen.
Vraag is wat dit doet met de procesvoering, het uiterlijk en de kwaliteit van de verschillende keramische (bouw)materialen en met de schoorsteen-emissies.
TCKI-onderzoeker Stan Aben publiceerde in Klei Glas Keramiek (KGK 3-2023) een samenvatting van de resultaten van de studie. Daarin werd op lab-schaal een selectie van ongebakken kleiproducten gestookt met de verschillende brandstoffen. Bij deze selectie werd rekening gehouden met de representativiteit daarvan voor de Nederlandse bouwkeramische industrie: qua producten en qua kleireceptuur. Verder werd de gebruikelijke stookcurve en zetwijze in tunnelovens nagebootst.
Uit het onderzoek bleek dat in algemene zin biopropaan het beste aansluit bij het stoken met aardgas. De ovenatmosfeer blijft vrijwel onveranderd en er zijn geen noemenswaardige veranderingen in de producteigenschappen of -kleuren. De emissie van stikstofgassen neemt beperkt toe.
Het gebruik van biogas heeft een aantal gevolgen. Het hoge gehalte CO2 die van nature in dit gas aanwezig is heeft effect op de kleur van de bakproducten en op de algehele kwaliteit. Het leidt ertoe dat in de praktijk de stookcurve voor een groot aantal type vooral dikke producten zal moeten worden verlengd en/of dat de grondstofsamenstelling op het gebruik van biogas wordt afgestemd. Ook kan de slechts beperkte calorische waarde van biogas leiden tot een beperking in de opwarmsnelheid. Positief is dat de emissie van stikstofoxide gemiddeld genomen 30% minder is dan bij aardgas.
Conform de verwachting leidt het stoken met waterstofgas tot de grootste uitdagingen. Het geeft een aanzienlijk andere ovenatmosfeer, de organische stof in de klei kan sneller verbranden wat invloed heeft op de snelheid van het opstooktraject en de emissie van stikstofmonoxide stijgt sterk, zeg een verdubbeling ten opzichte van aardgas. Het betekent voor de praktijk onder meer dat nieuwe branders ontwikkeld zullen moeten worden. Verder zal extra aandacht moeten worden besteed aan de veiligheidsaspecten. Het risico op lekkage is door het kleine molecuul-formaat van waterstof extra groot en de kans op zelfontbranding is vele malen groter. Het geeft in veel opzichten de noodzaak tot fundamentele aanpassingen in de installaties en het leidingwerk.
Afrondend zien de TCKI-onderzoekers in biopropaan het beste alternatief voor de korte termijn. Biogas wordt vanwege de beperkte beschikbaarheid en de keramisch-technische eigenschappen als een minder geschikt alternatief gezien. Groen waterstofgas wordt het meest kansrijk geacht maar pas op de langere termijn. Wel zullen er dan nog bepaalde aspecten nader moeten worden onderzocht en is de fysieke beschikbaarheid een eerste vereiste.
Velp, 6 oktober 2023
- Delen
