Kippenpoep in een kolencentrale

Nederland telt acht energiecentrales waar op kolen wordt gestookt, samen goed voor 30 procent van ons energieverbruik. Steeds vaker wordt daarin een deel van de fossiele brandstoffen vervangen door houtafval, landbouwafval, dierlijke restmaterialen en huishoudelijk afval. De energiebedrijven willen zo het aandeel duurzame energie vergroten in bestaande centrales en tegelijk het afvalprobleem verkleinen.

Maar kippenpoep of plastic reageert heel anders in de verbrandingsinstallatie dan het bekende poederkool. De ontbrandingstemperatuur, het energiegehalte en de as kunnen sterk verschillen. Door het gebrek aan technische kennis hierover kan nu slechts 5 procent worden meegestookt. Een hogere bijmengverhouding kan mogelijk schade veroorzaken aan de centrales.

De Finse Johanna Heikkinen analyseerde daarom het verbrandingsgedrag van zo’n vijftig verschillende brandstoffen en mengsels. Ze maakte voor elke brandstof een soort vingerafdruk, op basis waarvan ze een onderverdeling maakte in vier groepen: houtachtige organische materialen zoals zaagsel en karton, dierlijke residuen zoals kippenpoep en slachtafval, instabiele organische materialen zoals palmpitten en cacaodoppen en ten slotte de plastics. De brandstoffen binnen een groep hebben overeenkomende verbrandingseigenschappen, waardoor toekomstig onderzoek zich kan beperken tot minder stoffen.

Daarnaast verstookte ze kolen met kippenmest en vermalen slachtafval in allerlei verhoudingen. Ze onderzocht de invloed van het soort bijmengbrandstof, de mengverhouding en de deeltjesgrootte op het verbrandingsproces en de installatie. Niet bepaald een prettige klus. De eerste lading kippenpoep die ze kreeg was na een paar weken beschimmeld, daarom stapte ze over op gedroogde poep. Heikkinen: “De kippenpoep viel wel mee. Maar het diermeel stonk heel erg naar rottend vlees.”

Het meestoken van biomassa betekent niet altijd dat de uitstoot van schadelijke gassen vermindert. Het verbranden van huishoudelijk afval en bouwafval kan zelfs zeer schadelijk zijn voor het milieu. Heikkinen: “Er kan van alles inzitten, zoals verfresten en geïmpregneerd hout.” Door vooraf uit te zoeken welke gassen zullen vrijkomen, kunnen deze wel in de centrale gereinigd worden.

Heikkinen vergeleek haar praktijkproeven met de resultaten van de bestaande simulatiemodellen om te zien hoe nauwkeurig ze zijn. Heikkinen: “De uitkomsten van modellen zijn niet altijd heel nauwkeurig, maar ze zijn goed bruikbaar omdat ze de juiste trends aangeven.”

Heikkinen concludeert dat door het meestoken van biomassa, het mengsel vaak minder goed uitbrandt. Dat komt onder meer doordat afval en biomassa veel grover zijn dan poederkool. Het fijner malen van de brandstoffen is niet rendabel. Met de door haar verworven kennis kunnen energiebedrijven de gevolgen van meestoken vooraf inschatten. De centrales kunnen dan op de nieuwe situatie worden aangepast.

Nederland telt acht energiecentrales waar op kolen wordt gestookt, samen goed voor 30 procent van ons energieverbruik. Steeds vaker wordt daarin een deel van de fossiele brandstoffen vervangen door houtafval, landbouwafval, dierlijke restmaterialen en huishoudelijk afval. De energiebedrijven willen zo het aandeel duurzame energie vergroten in bestaande centrales en tegelijk het afvalprobleem verkleinen.

Maar kippenpoep of plastic reageert heel anders in de verbrandingsinstallatie dan het bekende poederkool. De ontbrandingstemperatuur, het energiegehalte en de as kunnen sterk verschillen. Door het gebrek aan technische kennis hierover kan nu slechts 5 procent worden meegestookt. Een hogere bijmengverhouding kan mogelijk schade veroorzaken aan de centrales.

De Finse Johanna Heikkinen analyseerde daarom het verbrandingsgedrag van zo’n vijftig verschillende brandstoffen en mengsels. Ze maakte voor elke brandstof een soort vingerafdruk, op basis waarvan ze een onderverdeling maakte in vier groepen: houtachtige organische materialen zoals zaagsel en karton, dierlijke residuen zoals kippenpoep en slachtafval, instabiele organische materialen zoals palmpitten en cacaodoppen en ten slotte de plastics. De brandstoffen binnen een groep hebben overeenkomende verbrandingseigenschappen, waardoor toekomstig onderzoek zich kan beperken tot minder stoffen.

Daarnaast verstookte ze kolen met kippenmest en vermalen slachtafval in allerlei verhoudingen. Ze onderzocht de invloed van het soort bijmengbrandstof, de mengverhouding en de deeltjesgrootte op het verbrandingsproces en de installatie. Niet bepaald een prettige klus. De eerste lading kippenpoep die ze kreeg was na een paar weken beschimmeld, daarom stapte ze over op gedroogde poep. Heikkinen: “De kippenpoep viel wel mee. Maar het diermeel stonk heel erg naar rottend vlees.”

Het meestoken van biomassa betekent niet altijd dat de uitstoot van schadelijke gassen vermindert. Het verbranden van huishoudelijk afval en bouwafval kan zelfs zeer schadelijk zijn voor het milieu. Heikkinen: “Er kan van alles inzitten, zoals verfresten en geïmpregneerd hout.” Door vooraf uit te zoeken welke gassen zullen vrijkomen, kunnen deze wel in de centrale gereinigd worden.

Heikkinen vergeleek haar praktijkproeven met de resultaten van de bestaande simulatiemodellen om te zien hoe nauwkeurig ze zijn. Heikkinen: “De uitkomsten van modellen zijn niet altijd heel nauwkeurig, maar ze zijn goed bruikbaar omdat ze de juiste trends aangeven.”

Heikkinen concludeert dat door het meestoken van biomassa, het mengsel vaak minder goed uitbrandt. Dat komt onder meer doordat afval en biomassa veel grover zijn dan poederkool. Het fijner malen van de brandstoffen is niet rendabel. Met de door haar verworven kennis kunnen energiebedrijven de gevolgen van meestoken vooraf inschatten. De centrales kunnen dan op de nieuwe situatie worden aangepast.