Land-/regio- en taalkeuze
TRUMPF Hüttinger

Transformatie fossiel naar elektrisch

Wij helpen u om de elektrificatie van uw industriële verwarmingsprocessen mogelijk te maken.

De noodzaak om van fossiele energie om te schakelen naar elektrische energiedragers (F2E) wordt steeds duidelijker, want de elektrificatie van industriële processen, die op fossiele brandstoffen zijn gebaseerd, is een van de belangrijkste strategieën voor het voorkomen van CO2-uitstoot. Er zijn al verschillende elektrische verwarmingsconcepten ontwikkeld. Elk vereist specifiek elektrische of elektromagnetische stroomtoevoersystemen. TRUMPF Hüttinger biedt hiervoor een volledig gamma aan stroomtoevoersystemen aan, van gelijkstroom- tot en met microgolfgeneratoren. Zo vindt u oplossingen die uw route naar decarbonisatie versnellen en die u helpen uw ambitieuze duurzaamheidsdoelen te bereiken.

Elektrificatie van industriële processen

1. CO2-neutrale stroomopwekking

bijvoorbeeld door zonne- of windkracht

2. TRUMPF Hüttinger Power Conversion Systems

Onze TruConvert Serie biedt flexibele oplossingen voor vele opslagtoepassingen.

Naar het product

3. Stroomnet

Stroomverdeling naar particuliere eindverbruikers en industriële afnemers

4. TRUMPF Hüttinger Power Supplies

TRUMPF Hüttinger levert met zijn gelijkstroom-, MF- en HF- en microgolfgeneratoren stroom in de benodigde frequenties en vermogens.

Naar het product

5. Elektrificatie van industriële processen

Plasmaverwerking van:

  • stikstofbinding (incl. NH3-productie)
  • Methaanplasmapyrolyse, die de productie van turquoise H2- en/of C-allotropen zoals grafeen, koolstofnanobuisjes (CNT), fullerenen en diamanten mogelijk maakt
  • C2H2-productie
  • CO2-recycling
  • Afvalverwerking

Toepassingsvoorbeelden voor fossiel naar elektrisch (F2E)

De installatie achteraf bij bestaande gas- en oliebranders is een hot topic in sectoren zoals metaal, cement of glas. Afhankelijk van de te verwerken materialen moeten nauwkeurig gedefinieerde procesparameters zoals temperatuur,
temperatuurbereiken, drukwaarden, doorstroomhoeveelheden, enz. worden gerealiseerd. Er kunnen verschillende soorten plasma worden gebruikt om deze toepassingsspecifieke procesvoorwaarden te genereren.
Elk plasmatype vereist specifieke excitatiefrequenties om zijn plasma te ontsteken en in stand te houden.
Plasmaprocessen kunnen worden gebruikt voor verschillende F2E-toepassingen, zoals:

Metaal smelten
Glas smelten
Chemische processen
Aluminium smelten
Stikstofbinding
Cementproductie
E-brandstoffen (power to X)
LoHc (liquid organic hydrogen carrier)
Afvalverwerking
CO2-recycling

Productportfolio van TRUMPF Hüttinger

Het elektrificatiepotentieel van de Europese industriesector wordt geschat op ca. 800 TWh/a. De chemische, papier-, voedingsmiddelen-, glas- en keramiekindustrie hebben het grootste aandeel.

De generatoren in ons productportfolio bieden een vermogensbereik van DC tot GHz met uitgangsvermogens tot enkele honderden kW. We bieden u oplossingen die uw route naar decarbonisatie versnellen en die u helpen uw duurzaamheidsdoelen te bereiken.

Processtroomtoevoer voor de transformatie van fossiel naar elektrisch (F2E)

Elk elektrisch aangedreven verwarmingsconcept vereist specifiek elektrische of elektromagnetische stroomtoevoersystemen. TRUMPF Hüttinger biedt hiervoor een volledig gamma aan stroomtoevoersystemen aan, van gelijkstroom- tot en met microgolfgeneratoren.

Meer informatie

Verwarmingsconcepten van fossiel naar elektrisch

Diëlektrische RF-verwarming

Diëlektrische verwarming, ook wel radiofrequentieverwarming genoemd, is een proces waarbij isolatoren of diëlektrica worden verwarmd door ze bloot te stellen aan hoogfrequente elektromagnetische velden. De verwarming wordt veroorzaakt door de interactie van de hoogfrequente velden met de dipolaire moleculen in het materiaal. De moleculen proberen zich aan te passen aan het snel veranderende elektrische veld, waardoor ze tegen elkaar wrijven en door deze interne wrijving warmte genereren. Dit proces is vooral effectief in materialen met een hoge diëlektriciteitsconstante, zoals water of kunststoffen. Diëlektrische verwarming wordt vaak gebruikt in industriële toepassingen om materialen te drogen, te verwarmen of te smelten. TRUMPF Hüttinger biedt een zeer breed scala aan hoogfrequentie-stroomgeneratoren en aanpassingsnetwerken (zogenaamde matchboxen). Op verzoek van de klant kunnen we ook passende toepassingen ontwerpen.

Halfgeleider-microgolfgeneratoren gebruiken halfgeleidercomponenten om microgolven te genereren. De generatoren wekken hoge vermogensdichtheden op bij zeer hoge frequenties, die de (dipolaire) moleculen (bijvoorbeeld water, kunststoffen, glas, keramiek, schuim, etc.) stimuleren om te trillen. Deze trillingen veroorzaken wrijving en warmte, die het procesmateriaal (werkstuk) verwarmt. In vergelijking met conventionele microgolfgeneratoren zijn halfgeleider-generatoren van TRUMPF Hüttinger nauwkeuriger en efficiënter. Ze maken een gelijkmatigere verwarming mogelijk en verminderen onnodige energieverliezen. De SSPG-microgolfgeneratoren van TRUMPF Hüttinger zijn pulseerbaar (30 ns) en maken dankzij Frequency sweeping of frequentieomschakeling een grote aanpassing mogelijk aan speciale en vaak voorheen onoplosbare verwarmingstaken.

Inductieve verwarming

Door een stroomgenerator in de middenfrequentie, een zogenaamd omhullende cirkel (aanpassing) en een metalen inductor wordt een magnetisch veld in de middenfrequentie in een elektrisch geleidend verwarmingselement (bijv. koude grafietgel) of in het procesmateriaal (werkstuk) zelf, een elektrische wervelstroom opgewekt, die op zijn beurt (vergelijkbaar met het weerstandsverwarmingsproces) door wisselwerking met de verliezen de metaalatomen verliezen heeft en zo het materiaal verwarmt. Kenmerkend en een bijzonder voordeel is dat er geen direct contact is tussen de inductor en het verwarmingselement of het procesmateriaal. TRUMPF Hüttinger heeft de juiste stroomtoevoeren voor een breed scala aan toepassingen en kan klantspecifieke problemen oplossen bij het ontwerpen van het verwarmingssysteem.

Op plasma gebaseerde verwarming

Plasma Burner Torch:

In veel industriële processen worden tegenwoordig door aardgas aangedreven vlammen gebruikt om de proceswarmte op te wekken. Om bepaalde temperatuurgrenzen te halen, is op de afgelopen internationale klimaatconferenties afgesproken om CO2-genererende processen wereldwijd veel duurder te maken, zodat bovengenoemde verwarmingstaken over enkele jaren hun kosten niet meer kunnen dekken. 

In veel industriële verwarmingsprocessen kan een fundamenteel andere verwarmingsmethode worden gebruikt (diëlektrische, inductieve of weerstandsverwarming, zie eerdere voorbeelden). Bij sommige andere processen is er geen echt generiek alternatief voor een "vlam".

Een op plasma gebaseerde vlam (Plasma Burner Torch) kan hier een oplossing zijn. Via een buisrangschikking (0,05 m - 1 m of meer in diameter) wordt bij een atmosferische druk een procesgas (H2, CO2, N2, O2, Ar, lucht, enz) geleid. Dit gas wordt in een speciale opstelling van buitenaf, contactloos door middel van inductieve stroomtoevoer in de midden tot hoge frequenties geëxciteerd om een ​​plasma of plasmavlam te vormen. Het interessante daarbij is dat het bovengenoemde procesgas kan worden "gerecycled", d.w.z. als recycling worden teruggevoerd naar het proces - en in feite "brandt" in dit proces niets ondanks warmteontwikkeling in een vlam.

TRUMPF Hüttinger ontwikkelt momenteel procesvoedingen en stroomkoppelingen die binnenkort de warmteopwekking met aardgasvlammen tot in het megawatt-bereik zullen vervangen. Deze worden op verschillende manieren gebruikt, bijvoorbeeld bij de metaalproductie of metaalrecycling, in de chemische en glasproducerende industrie. 

Weerstandsverwarming

Elektrische gelijk- of wisselstroom werkt in een verwarmingselement (indirect) of in het procesgoed (werkstuk) zelf. Door de elektrische weerstand vindt verwarming plaats. Afhankelijk van de opstelling kan daarbij een zeer homogeen verwarmingsbeeld met zeer stabiele temperatuurregeling worden bereikt. TRUMPF Hüttinger zet in op DC (gelijkstroomgeneratoren) die zeer goed kunnen worden ingeregeld.

The Future is Electric!

Hoewel er een enorme kostendruk is op de investeringskosten (e-CAPEX) van elektrische verwarmingssystemen in vergelijking met fossiele verwarmingssystemen, leiden CO2-belastingmaatregelen tot een sterkere stijging van de fossiele exploitatiekosten (f-OPEX). Dit leidt tot een verkorting van de contributiemargetijd (tbreak-even). De break-even tijdshorizon hangt echter af van het respectievelijke F2E-proces en ligt tussen de 5 en 10 jaar.

Contact
Dr. Gerd Hintz
Industry Manager Industrial Heating
E-mail
Service & contact