Experimenteren in het J-lab

Innovaties in brandstofcellen, de opslag en conversie van energie, en de productie en gebruik van biobrandstoffen zijn essentieel voor een geslaagde energietransitie. Het J-lab, de experimenteerhal van Process & Energy, biedt alles om op te schalen van een goed idee naar een manshoge procestechnologie-installatie.

Een prominente blauwe stalen constructie, door gebruikers ‘het frame’ genoemd, vult bijna de helft van de hal bij de faculteit Mechanical Engineering (ME). Het gevaarte biedt 300 vierkante meter vrij in te vullen ruimte voor experimentele opstellingen die te groot zijn voor het lab en nog niet rijp genoeg voor een pilot plant. De andere helft van de hal bestaat hoofzakelijk uit laboratoriumruimte ter ondersteuning van deze opgeschaalde experimenten. Hier wordt ook kleinschalig onderzoekswerk verricht. 

Het interfacultaire Negative Emissions Programme, gericht op de verwijdering van broeikasgassen uit de atmosfeer en op grootschalige energieopslag, doet veel experimenten in de hal. Verder is er een grote variëteit aan opstellingen – van onderzoek naar het winnen van energie uit temperatuurverschillen in de oceaan, tot het opwekken van elektriciteit middels het tot plasma verhitten van menselijke uitwerpselen. 

Illustratie: Stephan Timmers

1.  Ventilatie – Grote ventilatiebuizen voorzien de hal van verse lucht en zorgen voor een continue onderdruk zodat eventuele gevaarlijke gassen niet naar buiten zullen ontsnappen. 

2.  Centrale gasopslag – Tanks met vloeibaar stikstof, argon en koolstofdioxide. Gasflessen met zuurstof, waterstof, kool-
monoxide, methaan, helium en ammoniak. Bevat ook een aftappunt voor vloeibaar stikstof.

3.  Kelder – Ringleidingen onder de gehele hal door voor de aanvoer van gassen, elektriciteit, en onthard, gedemineraliseerd en drinkwater. Met aftakkingen naar de meer dan twintig mediapanelen in het frame en de laboratoria.

4.  Mediapanelen – Bieden aansluitpunten voor gassen, perslucht, water, elektriciteit en data. Hier wordt de gasdruk verlaagd tot het voor het experiment gewenste niveau.

5.  Gasafvoerbuizen – Verwerkt in de constructie van de experimenteertoren voor de afvoer van bij experimenten vrijgekomen koolmonoxide en waterstof. Over de gehele lengte elektrisch verwarmd tot 150 graden Celsius om neerslag van teren, en daarmee verstoppingen, te voorkomen.

6.  FLARE – Kleine schoorsteen met onderin een gasvlam voor het affakkelen van de vrijgekomen gevaarlijke gassen.  Alleen in bedrijf indien nodig.

7.  Werkplaats – Draai- en werkbanken, knipschaar en een lasserij voor metaalbewerking en fabricage van niet-commercieel verkrijgbare onderdelen. In de hal over twee locaties verdeeld.

8.  Kantoren – Voor gebouwbeheerder en hoofdonderzoekers. Overige onderzoekers zijn gehuisvest in de faculteit ME.

9.  Sludgeloop – Een 140 meter lange gevouwen horizontale buis voor onderzoek naar het mixen van water en luchtbellen.

10.  Analytisch lab – Zuurkasten, spectrometrie-, chromatografie- en overige apparatuur voor de analyse van monsters (met name van tussen- en eindproducten van de grote opstellingen). 

11.  Laserlabs – Onderzoek naar het bevorderen van de neerslag van zouten door het met laserlicht bevorderen van kristallisatie.

12.  Kraaiennest – Flexplekken voor (master)studenten