Omzetten van gas in elektriciteit… en weer terug!

Het Beierse start-upbedrijf Reverion rust hun brandstofcelinstallaties uit met HELUKABEL-kabels

Biogas speelt een belangrijke rol in de wereld van hernieuwbare energieën. Er is echter nog aanzienlijk potentieel dat kan worden benut in de productie en het gebruik ervan. Het doel van het start-upbedrijf Reverion is om deze bron beter te exploiteren door middel van innovatieve, containergebaseerde energiecentrales. Deze Beierse visionairs vertrouwen op hoogwaardige HELUKABEL-kabels om de elektronische componenten van hun brandstofcelsystemen te verbinden. De productie en het gebruik van biogas spelen een belangrijke rol in de wereldwijde overgang naar duurzame energiebronnen. Alleen al in Duitsland zijn momenteel ongeveer 10.000 biogasproductiefaciliteiten in bedrijf, die biogas produceren door mest van vee en andere vormen van biomassa te vergisten. Het op deze manier geproduceerde biogas wordt voornamelijk omgezet in elektriciteit, meestal in warmtekrachtkoppelingsinstallaties met verbrandingsmotoren. Meer dan 30 terawattuur elektriciteit wordt per jaar uit biogas geproduceerd in Duitsland, wat neerkomt op ongeveer 18% van de totale binnenlands geproduceerde energie uit hernieuwbare bronnen.Het voordeel van biogas ten opzichte van andere hernieuwbare energiebronnen is dat het gebruik ervan niet wordt beïnvloed door het weer en zonlicht. Dit betekent dat het nuttig blijft, zelfs wanneer wind- en zonne-energiecentrales achterblijven in energieproductie. Biogastechnologie heeft echter ook nadelen. De meeste faciliteiten zijn slechts ongeveer 40% efficiënt, wat resulteert in een groot energieverlies tijdens de productie. De hoeveelheid CO2 die vrijkomt bij het verbranden van biogassen is relatief laag vergeleken met elektriciteit die wordt geproduceerd door het verbranden van steenkool of aardgas, maar nog steeds aanzienlijk hoger dan wind-, waterkracht- en zonne-energie.

Verbeterde efficiëntie en een verminderde ecologische voetafdruk

Het systeem kan worden omgeschakeld naar een elektrolysemodus, waarmee elektrische energie kan worden gebruikt om waterstof en methaan te produceren.

“Biogas heeft veel potentieel; het moet alleen beter worden benut,” zegt Lukas Berneiser, hoofd elektronica bij Reverion GmbH. Met wortels in de Technische Universiteit van München heeft het Beierse start-upbedrijf als doel gesteld om de efficiëntie van biogasproductie te verbeteren. Reverion heeft een revolutionair, containergebaseerd energiecentralesysteem ontwikkeld en gepatenteerd dat in staat is om biogas en waterstof elektrochemisch om te zetten in elektriciteit met een efficiëntie van 80%. De kooldioxide die tijdens dit proces wordt geproduceerd, wordt gescheiden en vervolgens opgeslagen, wat voor het eerst kostenefficiënte negatieve CO2-uitstoot mogelijk maakt.”Onze systemen zijn vooral aantrekkelijk voor agrarische en industriële bedrijven die hun eigen biogasproductiefaciliteiten hebben,” legt Berneiser uit. “Dit komt doordat ze met onze technologie twee keer zoveel energie kunnen produceren uit dezelfde hoeveelheid biogas.” Hun systeem heeft nog een ander belangrijk voordeel: het is omkeerbaar. “Dit betekent dat het systeem binnen minder dan een minuut kan worden omgeschakeld naar een elektrolysemodus, waardoor overtollige energie van zonne- en windenergiecentrales kan worden gebruikt om waterstof en methaan te produceren,” zegt Berneiser. Hierdoor kan energie tijdelijk worden opgeslagen als gas en vervolgens worden omgezet in elektriciteit of thermische energie wanneer dat nodig is.

Energieopslag en klantvraag

De elektrische apparatuur van Reverion vertrouwt onder andere op de expertise van HELUKABEL.

Centraal in het Reverion-systeem staat een raamwerk van vaste oxidebrandstofcellen, genaamd de skid. Om elektriciteit te produceren, wordt gezuiverd biogas in de cellen geïnjecteerd, waar het gedeeltelijk wordt geoxideerd door omgevingslucht. Dit produceert elektrische energie, die wordt opgevangen door het elektriciteitsnet. Het zuivere CO2-bijproduct wordt gescheiden en opgeslagen en kan vervolgens worden gebruikt in een aantal technische of industriële toepassingen. De elektrolysemodus doorloopt in feite dit proces in omgekeerde volgorde. De brandstofcellen gebruiken elektrische energie om pure waterstof te produceren, die kan worden opgeslagen of verder kan worden omgezet in methaan met behulp van CO2. Methaan heeft vergelijkbare eigenschappen en toepassingen als aardgas. Berneiser is ervan overtuigd dat “dit systeem de oplossing is voor meerdere uitdagingen, met name die van het efficiënt opslaan en gebruiken van hernieuwbare energie.”De elektrische apparatuur van Reverion vertrouwt op de expertise van onder andere HELUKABEL, die de kabels levert die de brandstofcellen, omvormers, sensoren en actuators verbinden, evenals de bedrading voor de interne bedieningspanelen. Datakabels worden ook gebruikt voor communicatie tussen de skids via een Ethercat-netwerk, evenals hybride lijnen die verschillende motoren voeden en bewaken. “De ingebouwde kabels moeten bestand zijn tegen spanningen tot wel 1.500 volt en temperaturen tot 300 graden Celsius,” legt Berneiser uit. “Voor ons is het even belangrijk dat al onze benodigde componenten van de hoogste kwaliteit zijn en betrouwbaar beschikbaar zijn.”

 

HELUKABEL heeft substantieel bijgedragen aan de ongelooflijke snelheid waarmee we de seriële productie van onze brandstofcelcentrales naderen. Lukas Berneiser, Head of Electronics, Reverion GmbH

 

Deskundig advies en een uitgebreid portfolio

Na vele aanbevelingen kwam het Reverion-team in contact met HELUKABEL en de regionale verkoopmanager Philipp Walter. “Onze gesprekken waren prettig, en de heer Walter was vriendelijk en competent,” herinnert Berneiser zich. De twee werkten samen om de ideale kabel voor elke toepassing te vinden. “We leveren bijvoorbeeld aan Reverion zonnepanelenkabels uit de SOLARFLEX-serie, weerbestendige H07RN-F-kabels, hybride kabels uit de TOPSERV-serie en enkeldradige H07V-K-kabels. Accessoires zoals kabelwartels uit de HELUTOP-productlijn maken de zending compleet,” legt Walter uit. In gebieden met hoge temperaturen, zoals in de buurt van de brandstofcellen, maakt Reverion gebruik van speciaal hittebestendige HELUTHERM 400 nikkelkabels, die temperaturen tot 400 graden Celsius kunnen weerstaan. Met een assortiment van meer dan 33.000 items kan HELUKABEL een passende oplossing vinden voor elke toepassing, ongeacht hoe uitdagend, en het was deze vindingrijkheid die het leiderschap van het Beierse start-upbedrijf overtuigde.   De eerste Reverion-installatie met een elektrisch vermogen van 100 kilowatt ondergaat sinds oktober 2023 een pilotrun, en seriële productie is gepland voor 2024 en 2025. Hiermee zullen de containers kunnen worden verspreid door heel Duitsland, evenals naar buurlanden. “Als de kabels in onze voorserieproducten zich in de praktijk bewijzen, dan zijn we van plan om ons vertrouwen in HELUKABEL voort te zetten voor onze seriële productie,” verklaart Berneiser. “HELUKABEL heeft zich bewezen als een betrouwbare partner en heeft ons voorzien van de exacte kabels die nodig zijn om aan onze specifieke eisen te voldoen. Dit heeft de snelheid waarmee onze innovatieve brandstofcelinstallaties de seriële productie benaderen aanzienlijk verhoogd. We kijken ernaar uit om in de toekomst samen te blijven werken!” Reverion-installaties zijn vooral aantrekkelijk voor agrarische en industriële bedrijven met eigen biogasproductie.   Je kunt dit en vele andere spannende artikelen ook vinden in het huidige nummer 15 van ons klantenmagazine POWER. Lees deze nu!