Group 10
Bekijk video

het dualtower
concept

Dualtower is een bijzonder innovatief concept als mast-constructie voor windturbines. De nieuwe methode om een maststructuur te bouwen wordt gecombineerd met de functie om waterstofgas op te slaan in de tanks (drukvaten) van de maststructuur.

Dit is mogelijk door het gebruik van CPV’s – Constructive Pressure Vessels – Constructieve Drukvaten – die de structuur van de mast vormen, dewelke 4 of meerdere poten heeft.

Dualtower kan de wereld helpen om voldoende groene waterstof te produceren. De toekomstige vraag naar groene waterstof zal dramatisch toenemen als staalproducenten, chemische industrie, zee- en luchtvervoer CO2-neutrale brandstoffen nodig hebben voor hun bedrijfsmodel.

wind engine
Een nieuwe visie op
windenergie
Een nieuwe manier om
energie op te slaan
Productie van gigantische
hoeveelheden groene
energie
turbine
Tal van nieuwe mogelijkheden
in windenergie
Dualtower's worden bij voorkeur op land geïnstalleerd, door hun eenvoudige ontwerp kunnen ze op bijna elke locatie geïnstalleerd worden, van rotsachtig tot zandgebieden. Offshore zou ook kunnen, maar vanwege de hogere installatiekost is dit niet ons eerste doel.

De nieuwe mogelijkheden zijn:
  • drukvaten voor de opslag van een enkelvoudig gas of vloeistof
  • indien opgebouwd met dCPV’s, in staat om zowel N2 en H2 op te slaan, om nadien NH3 te produceren
  • clusterconcept in plaats van enorme electrolyser-parken, clusters die autonoom en vanop afstand worden beheerd.
  • oogst windenergie in afgelegen gebieden en breng deze naar de economische regio’s
  • slim constructie-concept dat het mogelijk maakt om zelfs in afgelegen gebieden te bouwen zonder dat er grote kranen nodig zijn (vraag het ons en wij laten u zien hoe)
Efficiënte locaties zijn bijvoorbeeld Groenland, Chili, Argentinië, Marokko, Alaska, Nieuw-Zeeland zijn, maar ook de regio's in het binnenland zoals Kazachstan of het Mid-West van de VS.

Bovendien kan de installatie van een enkele Dualtower’s ook voordelig zijn voor windparken. Zo wordt energie-balancering mogelijk (overtollige energie opslaan en beschikbaar stellen als er een tekort is) en kan de rendabiliteit van het windpark als geheel verhogen.
conceptional fact sheet pdf
U kan hier het conceptuele informatieblad downlaoden.
dcpv
duplex CPV
De evolutie van de CPV is de dCPV. duplex Constructief Drukvat.
  • het drukvat binnenin bevat het waterstofgas.
  • het buitenste drukvat bevat het stikstofgas.
Op deze manier hebben de oplossing gevonden voor de opmerkingen die we kregen toen we onthulden dat we waterstofgas willen opslaan in een torenstructuur.
Problemen met staalbroosheid, afdichting en gaspermeatie zijn met de dCPV-constructie opgelost.
Het binnenste drukvat -waar het waterstofgas in opgeslagen wordt- is een volledig gelaste roestvrijstalen constructie, met een relatief dunne wand. Als het waterstof door de roestvrijstalen wand migreert, komt het in het inerte stikstofgas terecht.
Waarom kunnen we een dunne wand gebruiken voor de binnenste drukvat ?
Als we de druk van het waterstof en het stikstof in eenzelfde drukbereik houden, zal het drukverschil over deze 2 gassen klein zijn en is een geringe wanddikte voldoende om deze krachten op te vangen. Het is de buitenwand (in contact met N2) die alle mechanische belastingen van de werkdruk en de gewichten opneemt.

Even een paar getallen (150 bar werkdruk, drukverschil H2/N2 max 10 bar);
  • wanddikte buitenbuis : 60 mm
  • wanddikte binnenbuis : 5 mm
Watch video
Productie van groene ammoniak
(zero CO2 emissies)
Locaties met een ideale winden verhogen de capaciteitsfactoren (opbrengst aan energie) drastisch en zijn daarmee de betere locaties voor de investering in windenergie. Als de windturbine bijvoorbeeld op een capaciteitsfactor van 32% in plaats van 24% werkt, is dat een enorm verschil. Met clusters van Dualtowers kunnen we dit behalen. We “oogsten” de wind met de windturbine en met behulp van electrolysers wordt deze energie direct omgezet in waterstofgas. Dit waterstof stockeren we in onze dCPV’s. Het rendement van een hoge capaciteitsfactor kan echter tenietgedaan worden, als het transport van de energie niet efficiënt is. Er zijn verschillende routes om waterstof te transporteren, met behulp van pijpleidingen, als vloeibare waterstof (bij -252°C), LOHC (liquid organic hydrogen carriers molecules), omzettingen naar Methanol (maar dan moet er wel een CO2-bron beschikbaar zijn in de buurt van de windlocatie).

Onze conclusie is dat ammoniak de eenvoudigste, meest betrouwbare en bekendste technologie is om waterstof gedurende een lange periode op een efficiënte manier op te slaan en te transporteren.

In een chemische reactie met stikstof (lucht bestaat uit 78% stikstof) wordt waterstof omgezet in ammoniak (NH3).
De ammoniak synthese is één van de oudste chemische reacties, het Haber-Bosch proces. Ammoniak is een basisproduct in de chemische industrie, wordt op industriële schaal massaal geproduceerd, om en bij de 180 miljoen ton per jaar.

Ammoniak als vloeistof (bij -33°C) is veel makkelijker en efficiënter te transporteren dan waterstofgas of zelfs vloeibare waterstof.
solar ammonia
Ammoniak produceren met zonne-energie
Het DualSolar concept is vergelijkbaar met Dualtower, met als onderscheid dat we hiermee een oplossing bieden aan de dag/nacht cyclus.

In het DualSolar concept vangen fotovoltaïsche panelen het zonlicht op, converteren dit in elektrische energie, die dan gebruikt wordt in een elektrolyse proces om waterstofgas (H2) te genereren. De H2 wordt opgeslagen in dCPV’s, de binnenste drukvat bevat het waterstofgas (H2) en is een volledige gelaste constructie, de buitenste drukvat bevat het stikstofgas (N2). Een simpel, veilig en economisch ontwerp.
De operationele werkdruk van de DualSolar dCPV kan tot 200 bar oplopen, hetgeen resulteert in de opslagcapaciteit 3 tot 6 volledige dagen van H2/N2 productie. Voldoende buffer dus, zelfs als de zon een aantal dagen niet schijnt.

Op de DualSolar dCPV wordt een ammoniak (NH3) synthese proces aangesloten. Door het bufferen van het waterstof/stikstof kan de ammoniak productie 24/24 en 365 dagen per jaren plaatsvinden, hetgeen een gigantisch voordeel is voor de totale efficiëntie van de ammoniakproductie.
conceptional fact sheet pdf
U kan hier het conceptuele informatieblad voor DualSolar downloaden.
comparison
Groene energie vergelijking
A. Is het efficiënt om waardevolle landbouwgrond te gebruiken om biobrandstoffen te produceren? Zou het niet slimmer zijn om zonnepanelen of een DualTower te installeren op plaatsen met weinig tot geen landbouw (bvb woestijnen, gebergtes) en de landbouwgrond te gebruiken voor de productie van voedsel?
We hebben de opbrengsten (1 jaar productie) vergeleken met:
  • 1 ha van verschillende biobrandstof gewassen
  • 1 ha fotovoltaïsche cellen (uitgaande van 10 uur productie per dag)
  • 1 windturbine type DualTower (uitgerust met 1 electrolyzer (1,5 MW) en rekende met 200 dagen op 365 productie)

B. Energie opgeslagen als chemische energie heft een drastisch hogere densiteit dan eender welke batterij.
comparison one
Bekijk hier de grafiek over jaarlijkse opbrengst

comparison two
Bekijk hier de grafiek over energieopslag capaciteit
Vaak gestelde
vragen
-
Kunnen we een order voor Dualtowers plaatsen?
Helaas, op dit moment nog niet. We zijn nog in de concept-fase, hard aan het werk om naar de prototype-fase te gaan. Als alles goed verloopt, verwachten we de eerste Dualtower in 2023 te installeren.
+
-
Wat zijn de locaties met de optimale wind condities?
Chili, Argentinië, de westkust van Australië, Nieuw-Zeeland, Marokko, Somalië, Namibië, Zuid-Afrika, Noorwegen, Ierland, Groenland, IJsland, Japan en Taiwan
+
-
Kunnen we investeren in Dualtowers?
Ja, in de nabije toekomst gaan we een gedetailleerd plan presenteren voor potentiële investeerders. Indien zij er niet instappen, zullen we crowdfunding overwegen.
+
-
Het idee lijkt zo simpel, gaat het wel werken?
Ja, we zijn ervan overtuigd dat het werkt. We maken gebruik van standaard commercieel beschikbare materialen die hun nut hebben bewezen. En omdat we geen laminaten of composites gebruiken (zoals vaak gedaan wordt voor waterstoftanks) is deze Dualtower perfect recycleerbaar! Reeds verleende octrooien (US, Japan, Denemarken, Canada, …) bewijzen de innovatieve eigenschappen van ons idee.
+
-
Er is vers (zoet) water nodig voor de electrolysers, waar gaan jullie dit halen?
Op locaties met een tekort aan zoet water kunnen we gebruik maken van zeewater. Het ontzilten van zeewater is een gekende technologie en de benodigde energie hiervoor is slechts 5 – 6 kWh per 1m3
+
-
Is ammoniak niet gevaarlijk?
Alhoewel elke chemische stof een inherent risico met zich meebrengt, is ammoniak één van de oudste chemische stoffen die op industriële schaal zijn geproduceerd. Richtlijnen zijn al vastgelegd voor het omgaan met ammoniak, wat het even veilig maakt als elk andere chemische stof. Infrastructuur voor transport, handling op opslag op grote schaal is al uitgebouwd. Door de indringende geur noemt men ammoniak ook wel “zelf-alarmerend”; van zodra er een lek is zal de sterke geur iedereen in de buurt alarmeren. De concentratie ammoniak die nodig is om het te kunnen ruiken is ver onder het niveau dat het schadelijk voor de gezondheid is.
+
-
Waarom transporteren jullie de waterstof niet gewoon als vloeibare (cryogene) waterstof?
Het zou 10 keer meer energie kosten om waterstof vloeibaar te maken dan nodig is om er ammoniak van te maken. De temperatuur om waterstof vloeibaar te houden is ook veel lager (-252°C) dan deze voor ammoniak (-33°C), waardoor de opslagkosten voor vloeibaar waterstof hoger uitdraaien t.o.v. ammoniak. Bovendien is er meer waterstof (in gewicht) aanwezig in 1 liter vloeibare ammoniak dan dat er in 1 liter vloeibare waterstof zit.
+
-
Hoe lang kan ammoniak opgeslagen blijven?
Ammoniak wordt over het algemeen opgeslagen als een vloeistof, ofwel op een lage temperatuur of een verhoogde druk, of een combinatie van beide. Zo lang de temperatuur en/of de druk behouden blijft, kan ammoniak voor onbepaalde tijd opgeslagen blijven.
+
-
Kan ammoniak terug geconverteerd worden naar waterstof?
Ja, ammoniak, een waterstofdrager, kan gekraakt worden om waterstof eruit vrij te laten. Voortgezet onderzoek heeft de benodigde temperatuur verlaagd om ammoniak uiteen te laten vallen in waterstof en stikstof.
+
-
Kan ammoniak gebruikt worden voor energie doeleinden zonder het terug om te zetten naar waterstof?
Ammoniak is ontvlambaar, zij het in zeer specifieke verhoudingen. Alhoewel de energie-inhoud lager is dan deze van fossiele brandstoffen kan een dieselmotor omgebouwd worden om ammoniak als brandstof te gebruiken. Bovendien kan gasvormige ammoniak verbrand worden in een gasturbine, vergelijkbaar met aardgas.
Contacteer ons
mathcaptcha

* = Dit is een maatregel om onze website te beschermen van bots die automatisch formulieren invullen en spam veroorzaken.

De bewaartermijn van de gegevens die u hier ingeeft is 3 maanden. Daarna worden deze gewist.