Konkurrencedygtige og pålidelige materialevalg til fremtidens energiforsyning (ENFOS)

Formål

Projektet skal understøtte udviklingen af grøn teknologi.

Omstillingen fra fossil energi til grøn energi introducerer nye udfordringer for systemer, materialer og udstyr. Systemer udsættes for stadigt mere aggressive kemiske miljøer ved høje tryk og temperaturer. Øget procesoptimering og fokus på konkurrenceevne bidrager også til øget pres på de nye teknologier.

FORCE Technology tilbyder i dag viden og faciliteter, der hjælper danske virksomheder med at vælge og dokumentere materialer til energisektoren. Projektet skal udbygge denne platform af services, som tager afsæt i testfaciliteter til barske miljøer.

Rådgivning og prøvningsfaciliteter vil hjælpe danske virksomheder med at kvalificere produkter og designs til anlæg for grøn energiteknologi. Projektet vil dermed understøtte udviklingen af grøn teknologi ved at forbedre konkurrenceevnen hos danske SMV’er og bidrage til et større flow af ny teknologi til den grønne omstilling.

Målgruppe

Målgrupperne er:

• virksomheder der udvikler ny teknologi til energianlæg
•  producenter af udstyr til ny energiteknologi, både nuværende om kommende
• operatører og anlægsejere af energianlæg.

Partnere

Flere casevirksomheder vil blive inddraget i projektet. Blandt disse kan nævnes Bigadan A/S, Elysium Nordic Aps, WattsUp Power A/S og Aalborg CSP A/S. Derudover har vi etableret en faglig følgegruppe, som vi anvender til faglig sparring. Følgegruppen sikrer, at aktiviteten konstant har fokus på teknologiudvikling og innovationsindsats, tilpasset industriens behov, samtidig med at vi etablerer vigtige bånd til og imellem virksomhederne.

Tidligere projektperioder

Projektet bygger videre på projektet Materialer i barske miljøer (2017-2019) og har relation til innovationsfondsprojekterne GEOTHERM, EEEHy og CeJacket.

Kortlægning af fremstillingsmetoder til saltsmelte reaktor

Seaborg Technologies udvikler en ny type saltsmelte nuklear reaktor, Compact Molten Salt Reactor (CMSR). Seaborgs formålet er at udvikle en reaktor, der gør op med udfordringerne ved konventionelle atomreaktorer og samtidig reducerer kompleksiteten og omkostninger. For at sikre det skal der, på grund af det korrosive miljø i reaktorkernen og på grund af det nye design, vælges egnede svejse- og overfladebelægningsprocesser samt kvalitetssikringsteknikker. FORCE Technology har, i samarbejde med Seaborg Technologies, undersøgt hvilke typer af svejseteknikker, overfladebelægningsprocesser og inspektionsteknikker, der vil være mest optimale til denne nye type af reaktor.

Materialevalg til biometaniseringsanlæg

ElectroChaea.DK udvikler og bygger anlæg til metanproduktion. Med firmaets unikke BioCat proces, omdannes CO2 og brint til metan ved hjælp af microorganismer (arkæer). Teknologien falder indenfor Power-2-Gas, hvor der skal etableres store anlæg i Danmark de næste år for at nå 2030-målet. Processen er siden 2016 afprøvet med succes i ElectroChaea’s 1 MW pilotanlæg på Avedøre Holme. FORCE Technology har gennemgået materialevalg og evalueret prøver fra anlægget med henblik på at optimere anlægsomkostninger inden BioCat processen opskaleres. 

Hvilke materialer holder når biomasse laves til olie? 

Bio2Oil Aps har udviklet en ny proces som omdanner biomasse til olie via Hydro Thermal Liquefaction (HTL). Denne teknologi er særdeles interessant, når der i løbet af de næste år skal bygges Power-2-Oil anlæg for at opfylde 2030-målet. FORCE Technology har i samarbejde med Bio2Oil Aps set på korrosionsbetingelserne i HTL-processen for at kunne foretage kostoptimalt materialevalg.

GEOTHERM projektet viser vejen for udnyttelsen af geotermisk energi i Danmark. 

Med GEUS i spidsen, har FORCE Technology bidraget med viden og test af korrosion og materialer. Hvilke materialer kan man bruge, når det varme vand til opvarmning er tre til fire gange så salt som havvand? I projektet er der udarbejdet en række best practice-rapporter og afsluttende rapporter, som belyser dette. Læs mere projektet her.

Teknologiske løsninger til fremtidens energiforsyning 

Den grønne omstilling kræver nye teknologiske løsninger. Teknologisk Institut og FORCE Technology afholdt et webinar den 20. november 2020 hvor resultaterne af to projekter blev fremlagt. Der var eksempler på hvordan SMV’ere og GTS forholder sig til nye materialeudfordringer og modelværktøjer som beslutningsgrundlag i den grønne omstilling. Planer for fremtidige projekter i GTS blev gennemgået og diskuteret. Læs mere her.

Brintpermeabilitet i GRP, PTFE og metaller

På grund af brintmolekylets ringe størrelse, er der risiko for diffusion ind i øvrige materialer, med potentielt skadelige effekter. Der er gennemført et litteraturstudie af brints mulige påvirkning af de hyppigst benyttede materialer til et pilotanlæg, nærmere betegnet de hyppigst anvendte glasfiber og resintyper, samt metalliske komponenter.  

 

Karakterisering af katalysator til elektromagnetisk og højtrykselektrolyse

Et samarbejde mellem HYMETH og FORCE Technology havde fokus på at karakterisere og kvalificere nye teknologier til grøn energi. Her udvikler og forbedrer FORCE Technology metoder til karakterisering og kvalifikation af mikrostrukturer med højt overfladeareal. En korrekt karakteriseringsmetode hjælper HYMETH med at optimere en højeffektiv katalysator til elektromagnetisk højtrykselektrolyse.

SEM-billederne viser en patenteret og ædelmetalfri elektrokatalysator, som produceres af HYMETH.

Længere levetid af transportsystemer til biomasse

Bigadan A/S v. Kalundborg Bioenergi A/S har sammen med FORCE Technology set på levetiden af transportsystemer for biomasse i biogasproduktion. Brug af nye typer restprodukter fra industrien giver ofte et øget slid og hurtigere korrosion af metaldelene end traditionel biomasse. Der er foretaget målinger i en nyudviklet testopstilling som kan genskabe problemet, så nye materialeløsninger kan testes for længere levetid.

Skadesanalyse af Lithium ion batterier 

Batterier kan anvendes til fremdrift af biler, færger og tog, men bruges også i større grad til lagring af strøm fra vindmøller, solenergi osv. I takt med den kraftigt stigende anvendelse af batterier, stiger også kravene til holdbarhed og robusthed. For at vurdere disse parametre, udsættes batterier for simulerede forhold i laboratoriet; såkaldte accelererede levetidstests. I dette demonstrationsprojekt blev der udført accelererede levetidstests af en række lithium ion batterier, hvorefter de blev undersøgt med både ikke-destruktive og destruktive teknikker. De indre dele af batterierne nedbrydes forskelligt, afhængig af de udefrakommende påvirkninger, og gennem en skadesanalyse kan man vurdere hvilke påvirkninger et batteri har været udsat for. Læs vores artikel her.

Materialevalg for vand/damp kedler

Aalborg CSP A/S er blandt verdens førende dampgenerator leverandører, inden for det koncentrerede solenergisegment (CSP). FORCE Technology har undersøgt og evalueret de korrosionsudfordringer kedelstål bliver udsat for, i relation til kedelvandets temperatur og kvalitet. FORCE Technology har lavet en forundersøgelse, hvor faktorer der har indflydelse på korrosionsmekanismen og holdbarheden af stållegeringer, anvendt i vand/dampkedler, beskrives. Forundersøgelsen inkluderer også materielle anbefalinger til en specifik relevant kedelapplikation.

 

Materialevalg til pyrolyse

Elysium Nordic Aps bygger et af verdens største pyrolyseanlæg til genvinding af udtjente bildæk. FORCE Technology deltager i dialogen om materialevalg til anlæggets unikke pyrolysereaktor, hvor carbon black gevindes fra dækkene, så det kan indgå i nye gummibaserede produkter. Høj temperatur og specielle gasblandinger skal tages i betragtning, når reaktormaterialet vælges.

Specialtest af svinghjul til energilagring

WattsUp Power A/S leverer avancerede svinghjulssystemer til energilagring. FORCE Technology har målt styrkeegenskaberne af kompositmaterialet i et nyt svinghjulsdesign. Den specielle opgave krævede udvikling af en specialfikstur og en ny testprotokol, som tilgodeser vanskelighederne ved at teste fiberkompositter i med kompleks geometri

Temadag 22. november 2019 

Under titlen Grøn omstilling kræver innovative materialeløsninger afholdt vi en temadag med 27 deltagere fra danske virksomheder og organisationer. Deltagerne fik indblik i projektets demonstrationsopgaver indenfor biogas, koncentreret solenergi, pyrolyse, batterier, geotermi og offshore vind. Det blev illustreret med praktiske cases. 

Det nye testlaboratorium blev fremvist, herunder autoklaver, et dobbeltsikret testkammer og specialfaciliteter til håndtering af vanskelige gasser. 

Følgegruppen, som omfatter 12 danske virksomheder, fik lejlighed til at kommentere projektets fremdrift og kurs.