De kunststoffabriek van Borealis in Antwerpen heeft een demonstratie-installatie voor terugwinning van proceswarmte in gebruik genomen. Het is de eerste commerciële toepassing van een veelbelovende vinding van het Vlaamse bedrijf Qpinch.

De installatie van Borealis en Qpinch is in feite een zeer grote warmtepomp. Hij kan 1 tot 1,5 megawatt aan warmte leveren. Ter vergelijking, dat is ongeveer zoveel als een groot appartementenblok in de winter nodig heeft.


Warmtepomp

Steeds meer woningen hebben warmtepompen, maar van dezelfde technologie wordt ook veel verwacht voor het omlaag brengen van het energieverbruik en daarmee de CO2-uitstoot van de procesindustrie.

Een warmtepomp warmt een vloeistof op met warmte die hij onttrekt aan een andere, koelere vloeistof – die daarbij nog kouder wordt. Omdat de pomp dus alleen maar warmte transporteert en die niet zelf produceert, kan hij veel zuiniger werken dan een gasbrander of een elektrische kachel.

Dat blijkt in de – al langer bestaande – fabriek in Antwerpen. Die maakt in een verwarmde reactor polyethyleen van lage dichtheid (LDPE) voor plastic verpakkingen.
 


Warmte gerecycled

De Qpinch-warmtepomp helpt daarbij vanaf nu mee door het hete, net geproduceerde LDPE af te koelen en de zo gewonnen warmte terug te leveren voor de verhitting van de reactor. Liefst 50 procent van de warmte wordt op die manier gerecycled.

De warmtevraag van het proces is dus met de helft verminderd, en dat bij een minimale consumptie van elektriciteit van enkele tientallen kilowatt.


Chemisch proces

Dat zijn prestaties waar gewone warmtepompen, hoe efficiënt ook, alleen van kunnen dromen. Maar die werken dan ook met een elektrische compressor, terwijl Qpinch een chemisch proces toepast.

Dat werkt met fosfaatgroepen, die zijn opgelost in water in een tank. De fosfaten rijgen zich spontaan aan elkaar tot ketens, waarbij ze warmte aan hun omgeving onttrekken. Daarna wordt de oplossing naar een andere tank gepompt, waar de ketens zich splitsen en hun warmte weer afgeven.


Warmtewisselaars en een pomp

De waterpomp is het enige deel van het systeem dat energie verbruikt. De installatie bestaat uit niet meer dan twee tanks met warmtewisselaars erin, twee verbindingspijpen ertussen en de pomp. Dat maakt opschalen naar grotere installaties ook relatief gemakkelijk.

Borealis, een van de grote chemische multinationals, is van plan in 2030 20 procent minder energie te verbruiken (ten opzichte van het niveau van 2015). Het hoopt de Qpinch-technologie ook in fabrieken in andere delen van de wereld en in andere processen toe te passen. Waarschijnlijk zullen de installaties daarbij nog wel groter worden, tot capaciteiten rond vijftig megawatt.
 

 Tekst: Timo Können
Foto De demonstratie-eenheid van Borealis en Qpinch in Antwerpen. Credit: Borealis