19 sep. 2017
1 minuut
Scheikundigen van het onderzoekszwaartepunt Sustainable Chemistry van de Universiteit van Amsterdam (UvA) hebben samen met collega’s van het Copernicus Institute of Sustainable Development van de Universiteit Utrecht de eerste technisch-economische analyse gepubliceerd over de omzetting van gebruikt toiletpapier in elektriciteit. In het tijdschrift Energy Technology stellen zij een proces in twee stappen voor en maken zij een kostenberekening per kWh die vergelijkbaar is met de kosten van fotovoltaïsche installaties in woningen.
Gebruikt toiletpapier is rijk aan koolstof. Het bevat namelijk 70-80 gewichtsprocent cellulose op droge basis. Gemiddeld produceren mensen in West-Europese landen 10-14 kg gebruikt toiletpapier per jaar. Daarbij is het een grondstof met een negatieve waarde: in Nederland betalen afvalwaterzuiveringsinstallaties rond 70 euro per ton om het toiletpapier kwijt te raken. Gebruikt toiletpapier biedt dus een goede mogelijkheid om kringlopen te sluiten en grondstoffen efficiënter toe te passen.
Tweestappenproces
Masterstudent Els van der Roest onderzocht de mogelijkheid om apparatuur voor de vergassing van gebruikt toiletpapier te combineren met vasteoxidebrandstofcellen (SOFC’s; Solid Oxide Fuel Cells) met een hoge temperatuur die het ontstane gas rechtstreeks in elektriciteit kunnen omzetten. Het elektrische rendement bij een volume van 10.000 ton toiletpapier per jaar blijkt 57% te bedragen. Dat is vergelijkbaar met een gasgestookte warmtekrachtcentrale. De Levelized Cost Of Electricity (LCOE) is 20.3¢/kWh. Momenteel is dit vergelijkbaar met de kosten van fotovoltaïsche installaties in woningen.
De kapitaalkosten van het systeem zijn relatief hoog, voornamelijk door de kosten van de investeringen in brandstofcellen. Deze zullen echter naar verwachting dalen naarmate de markt voor brandstofcellen zich verder ontwikkelt. De exploitatiekosten zijn relatief laag, deels dankzij het hoge thermodynamische rendement (ca. 70%). De onderzoekers verwachten dat door de leereffecten het systeem in de toekomst concurrerender kan worden, met een LCOE van ongeveer 11 ¢/kWh.
Wie ontwikkelt dit door?
Het projectteam stelt vast dat het omzetten van gebruikt toiletpapier in elektriciteit toekomst heeft. Tot op heden heeft zich echter nog geen enkele Nederlandse onderneming of gemeente bereid verklaard om geld te steken in de verdere ontwikkeling van deze techniek. Het team overweegt nu zijn concept in het buitenland aan de man te brengen: ‘Wellicht zal de eerste centrale die deze techniek toepast, in China worden gebouwd’, aldus professor Gadi Rothenberg.
Anderen lazen ook
