Afstudeerthesis Lars Steverink, TU Delft

Afstudeerthesis Metaal hydride koelsystemen voor vissersschepen

Lars Steverink, student aan de Technische Universiteit van Delft, heeft met succes zijn afstudeerthesis verdedigd. Lars heeft onderzoek gedaan naar het thermisch aandrijven van metaal hydride koelsystemen voor vissersschepen in Stellendam in overleg met het H2GO project Scheepvaart.  

Duurzame vervanger
Metaal hydride koelsystemen kunnen koeling leveren door waterstof door het systeem te laten stromen en maakt daarvoor gebruik van restwarmte. Daardoor is het een duurzame vervanger van het huidige systeem. ‘Conventionele’ metaal hydride koelsystemen worden nu onderzocht om toegepast te worden in de vorm van airconditioning, maar in het huidige onderzoek is gekeken naar de technische mogelijkheid om de nu gebruikte ijsslurrykoeler hiermee te vervangen.

Ontwikkeld computermodel
Om dit te onderzoeken heeft Lars een computermodel ontwikkeld, gevalideerd en vervolgens getest met een nieuw metaal hydride poeder. De uiteindelijke conclusie is dat de reactoren ongeveer 500 tot 700 kilogram zullen wegen op de flyshooter schepen voor een vermogen van 16 kW, exclusief het waternetwerk en pompen. Er moet nog meer onderzoek worden gedaan naar lage temperatuur metaal hydriden om de precieze mogelijkheden en koel prestatie beter in beeld te krijgen.

Brandstofcel
Het doorgerekende systeem is “gesloten”. Waterstof zit opgesloten in de rectoren. Een andere interessante mogelijkheid is het “open” metaal hydride koelsysteem, waar een brandstofcel en een waterstoftank op aangesloten zijn. Waterstof stroomt dan via de koelmachine van de opslagtank naar de brandstofcel. De hoge druk van de opgeslagen waterstof drijft dan het systeem aan en er is geen restwarmte nodig. Zo’n systeem is dus ook geschikt voor schepen die volledig elektrisch varen. Een ander voordeel hiervan is, dat het aantal reactoren gehalveerd kan worden en daarmee het systeem nog maar de helft weegt.

Prijs en tijdsduur
Wat voor het uiteindelijke gebruik van zulke systemen natuurlijk belangrijk is, is de prijs en de nog benodigde ontwikkeltijd. Hier is vanuit dit onderzoek nog geen antwoord op te geven. Het onderzoeksgebied is op momenteel klein en de prijzen van verschillende metaal hydride poeders lijken erg te verschillen. Hierdoor is het niet goed mogelijk geweest om in het onderzoek een goede schatting te maken. Het lopende onderzoek op verschillende plaatsen in de wereld om airconditioning in auto’s te vervangen met een metaal hydride systeem geeft wel hoop dat het qua prijs mogelijk zou kunnen zijn in de toekomst.

Publicatie 14 juli 2021