Metaalpoeder opvolger van aardolie - ijzerpoeder

Metaalpoeder: opvolger van aardolie?

Het zijn overweldigende cijfers: we verbruiken jaarlijks ruim 5 biljoen liter olie per jaar, een 5 met 12 nullen. De opbrengst van hernieuwbare energie neemt snel toe, maar vergeleken met fossiele brandstoffen is het nog maar een fractie. Komen we op tijd van de aardolie af?

IJzerpoeder zou het antwoord wel eens kunnen geven. Steek ijzerpoeder in brand en je haalt hoge temperaturen, zonder CO2 uitstoot. Je houdt roestdeeltjes over. Als je daar met schoon geproduceerde waterstof de zuurstof weer uithaalt, heb je opnieuw ijzerpoeder om te verbranden. Daarmee is ijzer in combinatie met waterstof een energiedrager die voordelen lijkt te hebben ten opzichte van waterstof op zichzelf. Over de vraag of groene waterstof in de gebouwde omgeving in de energievraag kan voorzien, publiceerden Squarewise en de TU Delft onlangs dit rapport. De conclusie: In Nederland ontbreekt de ruimte om voldoende groene waterstof te maken. Elders in de wereld ligt dat anders, maar waterstof is een lastig element om te vervoeren en te bewaren.

Biertjes brouwen op ijzerpoeder

Metaalpoeder heeft dat nadeel niet. De ontwikkeling van metaalpoeder als brandstof staat wel nog in de kinderschoenen. Maar er is voortgang, met een hoofdrol voor een Nederlandse kennisinstelling, meldt het FD in het paasweekend. Wetenschappers van de TU Eindhoven maken nu biertjes met een kleinschalige opstelling op basis van ijzerverbranding. Met een subsidie van de provincie Noord-Brabant wordt de potentie van metaalpoeder gedemonstreerd.

Wat gebeurt er als we de hoeveelheden olie die we nu verbruiken, in een berekening op een sigarenkistje vervangen door ijzer? Kunnen we onze olieverslaving over pakweg tien jaar verruilen voor een metaalverslaving? Laten we de ordes van grootte eens vergelijken.

De energiedichtheid van ijzer is hoger dan die van aardolie. Er is ook genoeg van: ijzer is het meest voorkomende metaal in de aardkorst. En omdat je van de ijzeroxide weer ijzer kunt maken, is er veel minder nodig dan je verbrandt. De schatting is dat de recycling de behoefte tot honderd keer zal kunnen reduceren. Als je de huidige productie van ijzer met 20% verhoogt, heb je al meer energie dan wat we nu oppompen met olie.

Op zoek naar ongebruikt areaal

De productie van voldoende groene waterstof is wel een voorwaarde voor schone recycling. Dat kan omdat ijzer zich gemakkelijk, veilig en goedkoop laat vervoeren. Het maakt niet uit waar je de ijzeroxide weer van zuurstof ontdoet. Australië ligt voor de hand, niet alleen omdat het leeg is en een stabiel regime kent, maar ook omdat ze daar veel ijzer delven. Het kan ook dichterbij: in een land als Spanje ligt zo’n vijftien procent van het land er ongebruikt bij. Stroom genereer je met zonnevelden, of met een beproefde en goedkope techniek als concentrated solar power (spiegels mikken zonlicht op een groot pekelvat, met de hitte wordt elektriciteit opgewekt). Die stroom wordt benut voor waterstofproductie via elektrolyse en de waterstof reageert met de zuurstof in de ijzeroxide.

Is metaalpoeder geen nodeloze tussenstap?

Zo is ijzer een energiedrager, een opslagmedium, waardoor we hoge temperaturen kunnen gebruiken waar en wanneer we dat willen. Dat is waterstof zelf natuurlijk ook al. Ook waterstof kun je verbranden en als je het toch nodig hebt voor de recycling van de ijzeroxide… waarom dan niet meteen inzetten op waterstof?

Dat zal ongetwijfeld ook een deel van de toekomst zijn, want water als grondstof voor waterstof is er genoeg. Maar waterstof is veel lastiger op te slaan en te vervoeren dan metaalpoeder. Zoals we nu een mix van verschillende energiebronnen gebruiken, gaan we naar een toekomst waar koolstofarme bronnen en processen naast elkaar een rol spelen.

De doorbraken waar de TU Eindhoven nu al een aantal jaar aan werkt, maken de ambitie om fossiele brandstoffen te vervangen haalbaarder. Als we met elkaar beseffen dat het goed mogelijk is om fossiele brandstoffen snel uit te bannen, komt er mentale energie vrij om het ook echt te gaan doen.

De prijs is voorlopig nog even spelbreker: ijzer verbranden is nu nog ongeveer dubbel zo duur als olie. Maar dan reken je de gevolgschade van CO2-uitstoot niet mee, en dat zou je wel moeten doen. Door de Europese emissierechten die stijgen in prijs, worden koolstofarme processen zoals deze snel concurrerend.

Dit stuk is geschreven door Niels Rood. 

Adres

Pand Noord
Meeuwenlaan 100
1021 JL Amsterdam

Contact

Marlies Franssens
info@squarewise.com
+31 (0) 20 447 39 25

Volg ons