Til hovedinnhold
Norsk English

Bilteknologi krymper energitap i industrien

Under dette panseret sitter en motordel som kan gi  energikrevende mat- og fôrindustri et kraftløft. Illustrasjonsbilde utlånt av Daimler AG.
Under dette panseret sitter en motordel som kan gi energikrevende mat- og fôrindustri et kraftløft. Illustrasjonsbilde utlånt av Daimler AG.
Forskere ville utnytte energien som industrien kvitter seg med som spillvarme. Nå har en bildel fått hovedrollen. Det kan gi store besparelser for energikrevende mat- og fôrproduksjon.

SINTEF-forskere har klart å øke kondensasjons-temperaturen i damp fra 100 til 125 grader ved hjelp av en motorkomponent som brukes i de fleste dieselbiler. Målet er å nå 150 grader.

I dag går det meste av spillvarmen fra tørkeprosesser i mat- og fôrindustrien «til kråka». Den har rett og slett for lav temperatur til å brukes i industriprosesser.

Industrien bruker i stor grad både olje- og gassfyring for å få opp temperaturen i mange industrielle prosesser. Nå har forskere altså klart å utvikle miljøvennlige løsninger som også gir et løft for bunnlinja. Her er forsker og prosjektleder Michael Bantle i et av SINTEFs energilaboratorier. Foto: SINTEF.

Industrien bruker i stor grad både olje- og gassfyring for å få opp temperaturen i mange industrielle prosesser. Nå har forskere altså klart å utvikle miljøvennlige løsninger som også gir et løft for bunnlinja. Her er forsker og prosjektleder Michael Bantle i et av SINTEFs energilaboratorier. Foto: SINTEF.

– I prosjektet HeatUp har vi utviklet ulike metoder som gjør det mulig å oppgradere og gjenbruke denne varmen, sier SINTEF-forsker Michael Bantle, som leder arbeidet.

Fem ganger så effektiv

Fra før har prosjektdeltakerne brukt varmepumpeteknologi til å øke temperaturen på spillvann fra 20 til 90 grader. Nå har de også klart å oppgradere varmen i damp på en billig og svært effektiv måte: Det har de blant annet gjort ved hjelp av en turbokompressor som til vanlig sitter under panseret i nesten alle diesel-biler:

Opprinnelig er turbokompressoren laget for luft. Ideen til forskerne var å modifisere den, slik at den kunne fungere for damp. Turbokompressoren trykker sammen dampen, og det gjør at den kondenserer på enda høyere temperatur enn den hadde før komprimeringen.

Fakta:

HeatUp skal redusere behovet for og avhengighet av fossile ressurser. Prosjektet skal bygge kunnskap og bevissthet rundt varmepumpeteknologi og utnyttelse av spillvarme.

HeatUp gjennomfører utvalgte industrielle case-studier i tett samarbeid med prosjektets konsortium. Bakgrunnen er at utvikling av høytemperatur varmepumper tilpasset spesifikke behov i forskjellige industrier er en kompleks utfordring. Det krever tverrfaglige kompetanse og samarbeid med industri og FoU- miljøer i inn- og utland.

Varighet: April 2015 – Desember 2018
Finansiert av Forskingsrådet (Grant 243679) og forskjellige industripartnere
Ramme: 13.6 MNOK

http://www.sintef.no/projectweb/heatup/

Deltakere:

  • Statoil ASA (Olje og gass)
  • Statkraft Varme AS (Fjernvarme)
  • Hydro Aluminium (Metall)
  • Vedde AS, member of TipleNine Group (Havbruksnæringa)
  • Tine SA (Mat)
  • Mars GmbH (Dyrefôr)
  • Cadio AS
  • Hybrid Energy AS
  • EPCON Evaporation Technology AS

 

Det viste seg å fungere: Etter ombygging ble den elektrisk drevne turbokompressoren 4-5 ganger så effektiv som den konvensjonelle teknologien (fossile brensler eller direkte elektrisk oppvarming) som for eksempel brukes til tørkeprosesser i matindustrien.

Den nye teknologien er så langt testet ut i samarbeid med Mars konsernet, som produserer sjokolade og dyrefor. Begge produktene er resultat av svært energikrevende prosesser fordi tørking er en energikrevende og sentral del av framstillingen.

Kan bli spin-off

En del av utfordring som ble stilt fra industripartneren var at løsningen måtte være så kostnadseffektiv at investeringen betalte seg allerede etter noen måneder.

– Her er vi på riktig vei.  Løsningen har blitt langt billigere enn de konvensjonelle kompressorene som i dag brukes, både i drift og som investering. Vi forventer at denne teknologien vil koste kun en tidendedel av  vanlige kompresjonsteknologierr. Derfor vil den ha stort potensiale i land hvor elektrisk energi er såpass dyr at varmepumper vanligvis ikke lønner seg, sier forskeren.

Og han får støtte fra industripartner Siegfried Schmidt, som har utviklet damptørke-prosesser for Mars Petcare:

–Vi forventer en tilbakebetalingstids på 2 år, selv om elektrisk energi skulle bli fire ganger så dyrt som fossil energi. I tillegg til å gi oss god økonomi bidrar dette med at Mars-konsernet når null-utslippsmålet sitt, sier Schmidt.

Nå jobbes det med et Spin-Off prosjekt i Tyskland hvor en industriell prototype er under bygging.

Tine er med som norsk partner

Her hjemme er Tine med som industripartner i prosjektet. De ønsker å bruke kompressor-teknologien til produksjon av blant annet sjokolademelk.  Tine har et mål om å redusere sine klimagassutslipp med 30 prosent innen 2020. Mer energieffektive produksjonsprosesser av for eksempel melkepulver er derfor en viktig del av arbeidet for å nå målet.

Ren damp

Forsøkene er foreløpig kun gjennomført med ren damp. Nå skal prosessen videreforedles slik at såkalt kondemnert – eller forurenset – damp også kan brukes. Det betyr at dampen inneholder mer enn vann, for eksempel små partikler eller andre gasser.

– Dette er faktisk svært viktig fordi mange industrielle prosesser vil ende i kondemnert damp. Denne kan igjen forurense den videre prosessen, og i verste fall ødelegge deler av utstyret. Et sandkorn som blir med i en kompressoren og møter impelleren med 90 000 omdreininger i minuttet kan for eksempel gjøre svært stor skade, forklarer forsker Michael Bantle. Det må vi tar hensyn til.

Forskerne forventer å ha den første industrielle prototypen klar om to år.

Prosjektinformasjon

Prosjektnavn:

HeatUp

Prosjektstart:

01.01.2015

Kontaktperson:

Christian Schlemminger