22 juni 2021

Van gas naar waterstof: het ombouwen, ontwikkelen en testen van de waterstofbrander

Op dit moment worden de branders van gastoestellen voornamelijk gevoed met aardgas. Maar wat als deze apparatuur in de toekomst niet op aardgas gaat draaien, maar op waterstof? Met de huidige energietransitie is die toekomst dichterbij dan je denkt!

De potentie van waterstof wordt steeds meer erkend en gestimuleerd. Plannen om een waterstofeconomie te stimuleren en te financieren ontstaan op nationaal en internationaal niveau en richten zich niet langer op één aspect van waterstof, maar op de complete supply chain. Als gevolg daarvan is het omzetten van aardgastoepassingen naar waterstof een hot topic. Een mooi voorbeeld van deze trend is de ontwikkeling van compleet nieuwe branders die geheel of gedeeltelijk op waterstof draaien en het ombouwen van bestaande aardgastoestellen (retrofit). En dat is waar Kiwa om de hoek komt kijken!

Van gas naar waterstof

Volgens Kiwa’s waterstofexperts Jeroen Caanen en Edmund Fennema heeft waterstof andere chemische en fysische eigenschappen dan aardgas. ‘Hierdoor is het ombouwen van aardgasbranders voor gebruik met waterstof niet zo eenvoudig. Zo kan bijvoorbeeld de waterstofvlam terugslaan in de brander. Daarnaast kan de temperatuur van de brander te hoog worden en zo onderdelen van de brander beïnvloeden, wat kan leiden tot veiligheidsproblemen of efficiëntieverlies. Ook is een alternatief vlambewakingsprincipe vereist voor waterstofbranders.’ Het is volgens Caanen en Fennema belangrijk om de effecten van waterstof op zowel de branders zelf als op de verbrandingskamer te evalueren en de impact te checken van waterstofverbranding op de eigenschappen van het verbrandingstoestel. ‘Maar in recente onderzoeken hebben we al ontdekt dat deze potentiële uitdagingen overwonnen kunnen worden en dat waterstofbranders een belangrijke rol kunnen spelen bij het terugdringen en elimineren van de CO2 uitstoot van energie-intensieve sectoren.

Onze experts vervolgen: ‘Kiwa kan u helpen ervoor te zorgen dat waterstoftoepassingen voldoen aan de geldende veiligheids- en kwaliteitsnormen. We bieden technische ondersteuning aan fabrikanten van waterstofbranders die zich al in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase bevinden. We kunnen fabrikanten ondersteunen met bestaande branders en apparaten, en zo beoordelen hoe deze omgaan met de verschillende varianten van bijmenging van waterstof, of bij de ontwikkeling van branders die speciaal zijn ontwikkeld voor gebruik met waterstof.’

Waterstofconversie, ontwikkeling en testen

Kiwa's state-of-the-art faciliteiten en unieke waterstofexpertise maken het mogelijk om retrofit of nieuw ontworpen apparatuur voor gebruik met waterstof te ontwikkelen, testen en beoordelen. Samen met onze klanten zetten we wensen en eisen op het gebied van efficiëntie om in haalbare oplossingen, waarbij kwaliteit en veiligheid altijd voorop staan. In een gezamenlijke inspanning voeren we ook testprogramma's uit voor R&D-afdelingen en geven we aanbevelingen voor verbetering.

Beoordeling compatibiliteit materialen en componenten

Harald Ophoff, accountmanager bij Kiwa, vult aan: ‘Het ontwikkelen en functioneel testen van de waterstofbrander is één ding, maar even belangrijk is het ontwikkelen en beoordelen van de materialen en componenten die in combinatie met de brander worden gebruikt. Denk bijvoorbeeld aan afdichtingen, rookgasafvoersystemen, condensafvoeren en warmtewisselaars. Ook voor deze componenten is nog niet altijd bekend hoe ze reageren op gebruik met waterstof. Een onafhankelijke derde partij die zaken beoordeelt als de waterstofgeschiktheid, de optimale bedrijfsomstandigheden - zoals temperatuur, druk, mechanische belasting en aanwezigheid van condensaat of onzuiverheden – is van grote toegevoegde waarde in een R&D-traject en het marketingtraject dat daarop volgt. Zo’n beoordeling en bijbehorende aanbevelingen zorgen voor vertrouwen bij externe partijen en klanten.’

Hoe Kiwa kan helpen

Onze ervaren engineers kunnen in onze state-of-the-art testfaciliteiten de ontwikkeling ondersteunen van waterstofbranders. Als Partner for Progress zijn we er om u te helpen en beschikken we over de juiste capaciteiten en faciliteiten om uw metaal- en polymeerproducten te beoordelen. Samen maken we de energietransitie mogelijk!