ZeoDry

Een succesvolle haalbaarheidsstudie uitgevoerd naar energie-terugwinning uit sproeidrogers met nieuwe warmtesorptie technologie. 

Het doel van de haalbaarheidsstudie in het ZeoDry project was om de eiwit-waardeketen te kunnen faciliteren door structurele verduurzaming van het sproei-droogproces. De beoogde vermindering van het directe energieverbruik van sproeidrogers van 40-50% op de kortere termijn, en met 70-80% op de langere termijn leidend tot eenzelfde hoeveelheid CO2 en NOx reductie, is onderzocht.

Er is een ontwerp voor een zeolietdruminstallatie opgeleverd. Zowel de technische als de economische haalbaarheid zijn op grond van een rekenmodel beoordeeld op basis van de huidige energietarieven, inclusief risicobeoordeling en carbon footprint. Dit ontwerp is schaalbaar voor toepassing in commerciële sproeidrogers.  

“Game changer” voor de industrie 

Het drogen van eiwitten is een essentieel onderdeel van de levensmiddelen waardeketen. Een goed droogproces leidt tot een stabiel, goed te bewaren, functioneel en nutritioneel product. Om deze redenen worden eiwitten gesproeidroogd. Met de eiwittransitie naar plantaardige producten zal de sproei-droogbehoefte erg toenemen. Het nadeel van sproeidrogen is de energetische inefficiëntie van het droogproces. Bovendien leunt het droogproces zwaar op niet-hernieuwbare energiebronnen. 

Tijdens het ZeoDry project is een nieuw full scale ontwerp gemaakt op basis van een drum in plaats van een wiel. Hier is een materiaalstudie aan voorafgegaan voor de constructie en zijn er thermodynamische berekeningen opgeleverd. Het resultaat van de berekeningen op grond van het model voor CAPEX en OPEX op basis van huidige energietarieven voor dit ontwerp is, dat het mogelijk is om duurzaam netto 40-50% minder energie te gebruiken in sproeidroogprocessen door toepassing van de zeolietsorptiedrumdroger, wat mag worden beschouwd als een “game changer” voor de sproeidroogindustrie. 

Reststoom hergebruiken 

Voor rendabiliteit van de installatie is hergebruik door retour van reststoom naar het droogproces essentieel om te kunnen concurreren met een silicadroger. Met inzet van één of twee hoge temperatuur warmtepompen kan het surplus aan stoom worden hergebruikt in het droogproces. Uit scenario’s van het aanvullende onderzoek naar hoge temperatuur warmtepompen voor het surplus aan stoom zal een terugverdientijd van 6-9 jaar met een COP van ongeveer 3 mogelijk zijn, bij de huidige – nog ongustige – energie beprijzing tussen gas en elektriciteit. Wanneer de energie beprijzing tussen gas en elektriciteit dichter bij elkaar komt te liggen zal de terugverdientijd aanzienlijk korter worden. 

Schaalbaarheid

 Het onderzoek naar materiaalspanningseffecten door de hoge regeneratie temperatuur heeft opgeleverd dat het drum ontwerp met een aantal kleine constructie-aanpassingen geen technische “show stoppers” op zal leveren. Er is onderzoek gedaan naar verschillende menglucht-condities voor zomerse, gemiddelde en winterse condities. Omdat in alle gevallen meer dan 50% buitenlucht bijgemengd moet worden, zijn de verschillen beperkt.   

Het onderzoek naar verhoging van het besparingspotentieel tot 70-80% heeft geleid tot de conclusie dat dit niet mogelijk zal zijn en een energiebesparing tot maximaal 40-50% op dit moment realistisch is.  Door het voorliggende zeolietdrumpontwerp en de beschikbare rekenmodule, is het streven om het zeolietdrumontwerp voor 2030 naar industriële toepassing te brengen.