Industrie |
Berichten uit 2008 |
Het vakblad voor de voedingsmiddelenindustrie VMT meldt in januari op basis van resultaten van het project ‘Mild Dewatering Systems’ van het Dutch Separation Technology Institute (DSTI) dat de Nederlandse suikerfabrieken meer dan 50% energie kunnen besparen. Deelnemers in het project zijn Friesland Foods, Royal Cosun (Suiker Unie) en ECN (Energieonderzoek Centrum Nederland). De benodigde investering en rentabiliteit worden in een vervolgproject bepaald. Bij het productieproces van suiker wordt een grote hoeveelheid water uit organische grondstof onttrokken. Water verdampen kost veel energie en is daarmee de belangrijkste kostenpost in de suikerindustrie. Besparing wordt in andere industrietakken al toegepast, maar is nieuw voor de suikerindustrie. Binnen de Europese suikerindustrie staat Nederland bekend als modern en zeer efficiënt.
Brancheorganisatie Uneto-VNI en de technische detailhandel hebben half februari het visiedocument ‘Goede raad is duurzaam’ aangeboden aan EZ-minister van der Hoeven. De brancheorganisatie heeft in kaart gebracht hoe zij haar rol kan vervullen voor meer duurzaamheid en haar visie geschetst tot aan 2040 om de komende jaren fors te investeren. De conclusie is dat de energiebesparingsdoelen van het kabinet volledig haalbaar zijn met maximale inzet op hernieuwbare energie en energiebesparende maatregelen. Er is berekend dat een energiebesparing in de gebouwde omgeving mogelijk is van 305 PJ, wat overeenkomt met een CO2-reductie van 18 Mton in 2020. Daarvoor zijn wel toegankelijke subsidieregelingen voor ondernemers en gebouweigenaren nodig.
Ruim 900 bedrijven verbeterden in 2007 hun energie-efficiency met gemiddeld 3,9 procent. De verbetering van de efficiency is ruim twee maal zo hoog als in 2006. Het zijn vooral middelgrote bedrijven die deelnemen aan de meerjarenafspraken energie-efficiency (MJA). De bedrijven kijken, eventueel met hulp van SenterNovem, hoe de bedrijfsvoering efficiënter kan worden ingericht en waar energie kan worden bespaard. Door de efficiencyverbetering bespaarden de bedrijven samen 6,9 PJ aan energie. Dat is meer dan het jaarlijkse energieverbruik van 86.000 huishoudens. De MJA-bedrijven zorgden in 2007 voor 1,9 miljard kilo minder CO2-uitstoot. Het resultaat van 2007 is als volgt opgebouwd: verbetering procesefficiency: 2,0% energiezuinige productontwikkeling: 1,1% inzet van duurzame energie: 0,7% (totaal dus 3,9%). De afgelopen vijftien jaar zorgde de MJA-aanpak gemiddeld voor een efficiencyverbetering van 2,3 procent per jaar. Volgens SenterNovem vloeit dat voort uit het feit dat milieuzorg een structureel onderdeel is geworden van de bedrijfsvoering. De meeste winst werd geboekt door energiezuinige productontwikkeling, wat resulteerde in een kleinere behoefte aan grondstoffen. De Nederlandse overheid besloot in juli 2008 de MJA-aanpak (MJA-3) te verlengen tot 2020. Het is de bedoeling dat meer bedrijven gaan meedoen en dat ook de energie-intensieve industrie zich gaat aansluiten.
Met de in november gepubliceerde EU-gedragscode voor datacentra kan het energieverbruik van de datacentra met 20 procent worden verminderd. De code, die samen met de grote industrieën is opgezet, voorziet in richtlijnen, aanbevelingen en 'best practices'. De betrokken datacentra zijn volgens het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek (GCO) enthousiast over de energiezuinige aanpak en bijbehorende kostenbesparing. De Europese datacentra leveren computerservicediensten voor industrie, bedrijven en administratieve instellingen. In 2007 verbruikten ze samen 56 TWu aan elektriciteit, wat gelijk staat aan 56 miljard kWh. Dit komt bijna overeen met het totale jaarlijkse elektriciteitsverbruik van een gemiddeld Europees land als Tsjechië. Zonder gerichte actie om de energie-efficiëntie te verbeteren, dreigt het verbruik van datacentra in 2020 te stijgen tot 104 TWu per jaar. Ook de uitstoot van het broeikasgas CO2 vanuit de IT-sector, die nu wordt geschat op twee procent van de mondiale CO2-uitstoot, zal significant toenemen wanneer geen actie wordt ondernomen. De gedragscode voor de datacentra ligt geheel in lijn met de EU-energiebesparingsdoelstelling van 2020. Inmiddels zijn de eerste succesvolle toepassingen uit de ontwerpen van de gedragscode toegepast door een aantal operators. De focus van de best practices ligt op het ontwerp van software, IT-architectuur en infrastructuur. Energie kan worden bespaard op het gebied van de apparatuur, de omgevingscondities en het beheer. De techniek van virtualisatie maakt efficiënter gebruik van de hardware mogelijk. Met behulp van software worden virtuele omgevingen gecreëerd die geïsoleerd van elkaar werken op een of meerdere fysieke machines. Nu draaien in de datacentra veel servers die slechts een gedeelte van de tijd worden gebruikt. Virtualisatie zorgt ervoor dat operators andere servers kunnen uitschakelen en zo met minder servers dezelfde diensten kunnen leveren. Servers produceren een aanzienlijke hoeveelheid warmte. Ruimtes met servers worden vaak gekoeld tot lage temperaturen van bijvoorbeeld 22 graden Celsius. Uit onderzoek blijkt dat een strikt laag temperatuursregime niet noodzakelijk is. Ruimtes voor servers werken uitstekend bij 30 graden Celsius en een hoge luchtvochtigheid. Op het gebied van het efficiënt beheren van de omgeving van datacentra valt nog meer winst te behalen. Airconditioning en luchtbehandeling zijn grote energievragers. Slecht ontworpen datacentra mengen koude en warme lucht, zoals dat gebeurt in normale kantoorpanden. Uit de 'best practice' van de gedragscode blijkt dat het scheiden van de luchtstromen een stuk energiezuiniger is. Koude lucht wordt dan daarheen gevoerd waar het nodig is zoals bij de processoren. In aanvulling hierop zouden datacentra dan ook gebruik kunnen maken van natuurlijke koeling in plaats van koude lucht uit koelers.
De exponentiële groei van breedband internet toepassingen zoals video leidt tot een energie-infarct bij de netwerk- en hostingaanbieders. Met de huidige datasnelheden van gemiddeld 2,5 Mbps verbruikt het internet circa 0,25 procent van het totale energieaanbod van een gemiddeld OESO-land. Wanneer de huidige groei doorzet, loopt dat percentage op tot wel 5 procent bij 1 Gbps. Die situatie kan volgens een artikel in de Automatiseringsgids begin december, binnen vijftien jaar zijn bereikt. Een onderzoeker (Hinton) van Electrical and Electronic Engineering van de universiteit van Melbourne bouwde een eerste energieconsumptiemodel voor internet en kwam tot de conclusie dat grotere bandbreedtes vooral problemen bij de routers veroorzaken. Tot 100 Mbps verbruikt het aansluitnet de meeste stroom. Daarna zijn het de routers in het hoofdnetwerk en dan vooral de router forwarding engines in de router. De energieconsumptie en warmteontwikkeling in het aansluitnet is nog verspreid over een groot gebied. Het probleem is dat de apparatuur van het hoofdnet in een beperkt aantal gebouwen staat waar de aanvoer van energie en de afvoer van warmte een significant probleem worden. Apparatuurproducenten ervaren nu al problemen om genoeg energie de apparatuur in te krijgen en de warmte eruit. Als er geen oplossing komt voor dit probleem, vormt dat een limiet aan de verwerkingscapaciteit. De beperkte hoeveelheid capaciteit moet vervolgens met een groeiend aantal worden gedeeld, wat in praktijk het hele internet vertraagt. Hinton verwacht niet dat de inspanningen van apparatuurproducenten dit probleem op kunnen lossen. Alex Bik, directeur van zakelijk-internetaanbieder BIT, herkent de problematiek in de praktijk niet. Hij rekent voor dat bij het overschakelen naar een groter model router een capaciteitsvergroting van 32 maal slechts leidt tot achtmaal hoger energieverbruik. Ook bij het leveren van hoge capaciteit op de aansluitverbindingen kan veel worden gewonnen met het overboeken van de verbindingen omdat deze in praktijk slechts een fractie van de tijd op volle capaciteit worden gebruikt.
ECN meldt in december dat onderzoekers van het onderzoekscentrum een record rendement hebben behaald bij het omzetten van warmte in geluid. In een zogenoemde thermo-akoestische motor hebben zij het bestaande record van 41% verbeterd tot 48% van het maximaal haalbare rendement. Door een dergelijke motor in te zetten in de industrie kan men fors besparen op het energiegebruik. In een thermo-akoestische motor wordt, zoals in iedere motor, warmte omgezet in mechanisch vermogen. In dit geval bestaat het mechanisch vermogen uit een zeer krachtige geluidsgolf. Daarbij wordt een proces gebruikt dat sterke overeenkomsten heeft met een Stirling-cyclus. Anders dan bij een Stirling-motor worden geen bewegende delen toegepast. In een thermo-akoestische motor zorgt de geluidsgolf voor het samendrukken, verplaatsen en expanderen van het werkmedium helium. Hierdoor doorloopt het werkmedium een cyclus waardoor de geluidsgolf wordt versterkt. De thermo-akoestische motor is onderdeel van een totaalsysteem waarin behalve een motor ook een thermo-akoestische warmtepomp is opgenomen. Deze warmtepomp gebruikt, via een omgekeerd proces, het door de motor geproduceerde geluid om warmte op te pompen van een laag naar een hoger temperatuurniveau. ECN werkt, samen met twee Nederlandse apparatenbouwers Bronswerk en Dahlman, aan de ontwikkeling van een thermo-akoestisch systeem waarin industriële restwarmte wordt gebruikt om een motor aan te drijven. Het geproduceerde geluid wordt vervolgens gebruikt om een ander deel van de industriële restwarmte in een warmtepomp op te waarderen naar bruikbare warmte. Op deze wijze kan nutteloze restwarmte voor een deel weer nuttig worden ingezet in het industriële proces. Hiermee kan de industrie fors besparen op energiegebruik. Het bereikte record is een belangrijke mijlpaal op de weg naar de omzettings-rendementen die nodig zijn om tot een rendabel systeem te komen. De beoogde doelstelling van 30% voor de motor is ruimschoots overtroffen. De huidige motor wordt aangedreven met warmte van hoge temperatuur (500-600°C). De uitdaging is nu om op basis van de opgedane kennis de behaalde prestaties door te trekken naar motoren die op veel lagere temperaturen (100-150°C) werken. De huidige ontwikkelingen zijn er op gericht om in 2010 een integraal systeem te testen dat onder relevante industriële condities, maar wel in een laboratoriumomgeving, de vereiste prestaties levert. Bij het succesvol afronden van deze stap ligt de weg open naar verdere opschaling en het uitvoeren van veldtesten in de industrie.