Dubbel groen: roetvrije diesel uit industrieel afval
Geplaatst: 15 april, 2010
Diesel heeft twee nadelen: het leidt tot fijnstof (roet) en het is
gemaakt van een grondstof die opraakt, olie. TU/e-
onderzoeker Michael Boot ontwikkelde een nieuw soort diesel (Cyclox),
met veel minder roetuitstoot. De grondstof hiervoor maakt hij uit
industrieel afval. Dubbel 'groen' dus, deze nieuwe biodiesel.
Michael Boot bij zijn proefopstelling. Foto: Bart van Overbeeke.
En uit die grondstof kan je ook nog eens nylon maken. Boot verdedigt
20 april zijn proefschrift aan de Technische Universiteit Eindhoven.
Doel van het promotie-onderzoek van ir. Michael Boot (30) was het
maken van een roetvrije dieselvariant. Hij is hierin geslaagd door de
stof cyclohexanon te mengen met gewone diesel. Hierdoor ontbrandt de
brandstof, met de naam Cyclox, later dan gebruikelijk. Zo krijgen
zuurstof en brandstof de kans beter te mengen, waardoor minder
roetdeeltjes ontstaan. "We hebben bij een mengverhouding van 50 op 50
nul roetuitstoot gemeten", vertelt Boot. Bij testen in een stationair
lopende personenauto, in een verhouding van 10/90 (cyclohexanon/gewone
diesel), is de reductie van roetuitstoot vijftig procent. Dat is een
belangrijk gegeven, omdat roetuitstoot vooral een probleem is in
binnensteden, waar auto's vaak langzaam rijden of stil staan. De
universiteit heeft internationaal octrooi aangevraagd op Cyclox.
Groene nylon
Bovendien bleek tijdens het onderzoek van Boot dat cyclohexanon
gemaakt kan worden uit lignine. Deze stof komt in grote hoeveelheden
vrij als afval uit onder meer de papierindustrie. De Eindhovense
onderzoeker wil daarom een industrieel proces gaan ontwikkelen om
grootschalig en goedkoop cyclohexanon te maken uit afval-lignine. Hij
heeft hiervoor samen met drie faculteiten en enkele bedrijven een
projectvoorstel ingediend bij Agentschap NL. Doel is niet alleen om
daarmee uiteindelijk Cyclox te maken, maar ook 'groene' nylon. Want
cyclohexanon is ook de belangrijkste grondstof van nylon.
Ei van Columbus
Het klinkt als het ei van Columbus: brandstof en nylon uit afval.
Rijden we straks dan allemaal op deze 'afvalbrandstof'? Zover zal het
niet komen. In Nederland bijvoorbeeld is de hoeveelheid afval-lignine
genoeg om te komen tot vijf procent bijmenging bij alle getankte
diesel. In de Scandinavische landen, met meer papierindustrie, ligt
dit getal hoger. Boot: "Cyclox is niet de eindoplossing. Maar het kan
wel een stevig steentje bijdragen aan het energievraagstuk."
Goedkoper
Boot vond nog een andere manier om diesels schoner te maken. Hij
bedacht een nieuw soort diesel-injectortip, de PFAMEN (Porous Fuel Air
Mixing Enhancing Nozzle). Normaal heeft een injectortip een beperkt
aantal gaatjes. Boot had een verrassend idee: wat als we nu eens een
filter als tip gebruiken? Daarmee wordt de diesel veel fijner
verneveld, en dus beter - en ook schoner - verbrand. Boot ontwikkelde
met dit idee een prototype, dat al succesvol een half miljoen
injecties deed. De PFAMEN heeft nog een belangrijk voordeel: hij werkt
bij een lagere druk dan gebruikelijk. Dat zorgt voor minder
brandstofverbruik. En het brandstofcircuit, het duurste deel van de
motor, kan veel goedkoper worden gemaakt.
Michael Boot promoveert 20 april op zijn proefschrift Approaches to
improve mixing in compression ignition engines. Hij deed zijn
onderzoek bij de groep Verbrandingstechnologie, van de faculteit
Werktuigbouwkunde. Zijn onderzoek kreeg financiering van
technologiestichting STW en DAF Trucks.
Technische Universiteit Eindhoven