Varmelagringspotensialet til utvalgte termokjemiske materialer vil bli analysert, og på bakgrunn av disse resultatene vil det bli gjennomført en teknoøkonomisk studie med tanke på implementering i storskala industriprosesser.
For å realisere en mer energieffektiv industri er det nødvendig å utvikle fleksible teknologier for gjenvinning og lagring av overskuddsvarme. Spesielt er gjenvinning av overskuddsvarme på 120-300 °C interessant, siden det per i dag finnes få effektive og bærekraftige løsninger.
Termokjemisk energilagring (TCES), og spesielt med materialer som absorberer vanndamp, har potensiale som en fleksibel, kompakt og bærekraftig løsning på dette, men teknologinivået er per i dag lavt. Sammenlignet med faseendringsmaterialer, PCM, har TCES fordelen av tapsfri, langsiktig lagring i romtemperatur (uker eller måneder) og en energitetthet som er flere ganger høyere enn PCM. I dag fokuserer forskning på TCES hovedsakelig på analyse av materialegenskaper kun i svært små mengder, uten at dette nødvendigvis er overførbart til større skala, eller på utvikling av reaktorer designet for ett spesifikt TCES-materiale.
Validering av egenskaper for termokjemiske forbindelser med reaksjonstemperaturer i riktig temperaturområde, på laboratorieskala og under relevante betingelser, er et opplagt neste steg mot industriell bruk. Med en labskala reaktor og MgSO4 som første testmateriale, vil vi studere veien videre mot oppskalering og integrasjon av termokjemiske varmelagre. TCES har den fordelen at oppskalering er potensielt enklere enn for dagens varmelagringsløsninger, da lagringstanker og innmatingshastighet lett kan endres uten å oppskalere reaktorene, som utgjør mesteparten av kostnadene.
Det første målet for ITChES vil være utvelgelse av potensielle materialer i tillegg til MgSO4 gjennom termokjemisk analyse av lovende kandidater. For å sikre industriell relevans, vil aktuelle industrielle prosesser med overskuddsvarme og lagringsbehov bli gjennomgått og brukes som innspill til utvelgelsen.
Det andre målet vil være analyse av de utvalgte materialene i en eksisterende reaktor på laboratorieskala. Resultatene herfra vil bli brukt i en teknoøkonomisk studie av et oppskalert TCES-system for utvalgte industrielle prosesser.
ITChES, som en del av FME HighEFF, adresserer HighEFF-målene om redusert energiforbruk og CO2-utslipp på flere måter:
- Tilrettelegging for en økende andel fornybare og varierende energikilder, ved å frikoble energiproduksjon og -forbruk.
- Utnyttelse av overskuddsvarme, gjennom frikobling av produksjon av industriell overskuddsvarme og utnyttelse av den, for eksempel i dampprosesser.
- Reduksjon av topplast gjør at tilhørende utstyr som for eksempel varmepumper kan operere på full/optimal i stedet for delvis belastning.