Saken er produsert og finansiert av SINTEF - Les mer
Forskere har brukt en turbokompressor som til vanlig sitter i motoren til nesten alle dieselbiler.

Del fra bilmotorer krymper energitap i sjokoladeindustrien

Forskere ville utnytte energien som er til overs i sjokoladeindustrien. Da bruker de motordeler fra dieselbiler. 

23.11 2016 04:00

Sjokoladepulver er en av mange matvarer som blir tørket før de havner i butikkene. 

I dag går det meste av varmen som blir igjen fra tørkeprosesser i mat- og fôrindustrien til kråka. Den har rett og slett for lav temperatur til at den kan brukes i industrien.

Nå har forskere klart å øke temperaturen i damp fra 100 til 125 grader ved hjelp av en bildel. Målet er å nå 150 grader. Først da kan dampen brukes. 

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

Fem ganger så effektiv

Fra før har forskerne brukt varmepumpeteknologi til å øke temperaturen på det vannet som blir til overs fra 20 til 90 grader. Vann som blir til overs fra industrien kalles spillvann. Varme som blir til overs kalles spillvarme. 

Nå har de også klart å oppgradere varmen i damp på en billig og svært effektiv måte. Til det har de brukt en turbokompressor som til vanlig sitter under panseret i nesten alle dieselbiler:

Opprinnelig er turbokompressoren laget for å presse mer luft inn i sylindrene på bilene. Det gjør at mer diesel kommer inn i motoren, og kraften øker. Ideen til forskerne var å justere den, slik at den også kan fungere for damp.

Turbokompressoren trykker sammen dampen. Det gjør at dampen kondenserer på enda høyere temperatur enn den hadde før den ble komprimert.

Det viste seg å fungere: Etter ombygging ble den elektrisk drevne turbokompressoren fire til fem ganger så effektiv som den konvensjonelle teknologien med fossile brensler eller direkte elektrisk oppvarming, som brukes til tørking av matvarer.

Den nye teknologien er så langt testet ut i samarbeid med sjokoladekonsernet Mars, som produserer både sjokolade og dyrefor. Begge produktene er resultat av svært energikrevende prosesser, fordi de må tørkes.


Bakgrunnen for prosjektet HeatUp er at industrien i stor grad bruker både olje- og gassfyring for å få opp temperaturen i svært mange industrielle prosesser. Nå har forskerne altså klart å utvikle mer miljøvennlige løsninger som også kan gi et løft for bunnlinja i dette prosjektet. Her er prosjektleder Michael Bantle i et av Sintefs energilaboratorium. (Foto: Christina Benjaminsen / Sintef)

Må være lønnsomt

For at spillvarmen skal lønne seg for industrien, må løsningen være så kostnadseffektiv at investeringen betaler seg allerede etter noen måneder.

– Her er vi på riktig vei. Løsningen har blitt langt billigere enn de konvensjonelle kompressorene som i dag blir brukt, både i drift og som investering, sier Bantle. 

– Vi forventer at denne teknologien vil koste kun en tiendedel av vanlige kompresjonsteknologier. Derfor vil den ha stort potensial i land hvor elektrisk energi er såpass dyr at varmepumper vanligvis ikke lønner seg.

Og han får støtte fra industripartner Siegfried Schmidt, som har utviklet damptørkeprosesser for dyrefor fra Mars.

– Vi forventer en tilbakebetalingstids på to 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 Schmid.

Et liknende prosjekt er på gang i Tyskland, der en industriell prototype er under bygging.

Mindre utslipp av klimagasser

Her hjemme er Tine med som industripartner i prosjektet. De ønsker å bruke kompressorteknologien til produksjon av blant annet sjokolademelk.

Tine har mål om å redusere sine klimagassutslipp med 30 prosent innen 2020. Mer energieffektiv produksjon av for eksempel melkepulver, er en viktig del av arbeidet for å nå målet.

Kan også bruke forurenset damp

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

– Dette er 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 kompressor og møter en rotor med 90 000 omdreininger i minuttet kan 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.

–––––––––––—

Saken er oppdatert 24. november 2016 klokken 11.15.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

HeatUp-prosjektet

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 til desember 2018

Finansiert av Forskingsrådet og forskjellige industripartnere

Ramme: 13.6 MNOK

For mer info: http://www.sintef.no/projectweb/heatup/