BE1026169B1

BE1026169B1 - Systemen voor energiewinning

Info

Publication number: BE1026169B1
Application number: BE2018/5639A
Authority: BE
Inventors: Martin Eurlings
Original assignee: AGOC bvba
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2019-10-23

Abstract

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking tot energieopslagsysteem, bevattende (i) middelen voor het omzetten van water tot diwaterstof en dizuurstof met behulp van een hernieuwbare energiebron, (ii) een eerste drukvat voor het opslaan van de diwaterstof, en (iii) een tweede drukvat voor het opslaan van de dizuurstof; waarin het eerste drukvat en/of het tweede drukvat een dragend constructie-element zijn in het energieopslagsysteem.

Description

Systemen voor energiewinning

Toepassingsgebied van de uitvinding

Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op energiewinning. Meer specifiek heeft deze uitvinding betrekking op methodes en systemen voor het collecteren, opslaan, transporteren en/of benutten van energie.

Achtergrond van de uitvinding

De zoektocht naar milieuvriendelijke, duurzame en hernieuwbare energie vormt een heet hangijzer binnen de huidige samenleving en belooft ook de komende decennia een van belangrijkste uitdagingen te vormen. Een aanzienlijke hoeveelheid onderzoeksinspanningen is toegewijd aan het onderzoek naar verschillende mogelijke alternatieve energiebronnen, waaronder windenergie, zonne-energie, waterkracht, golfenergie, getijdenenergie en geothermale energie. Naast kwesties rond rendement en efficiëntie van deze alternatieven is er ook het probleem van hun plaatsing. Bij veel van deze alternatieven vormen geografische factoren immers een limiterende factor: bijvoorbeeld de aanwezigheid van geschikte waterlopen bij waterkracht of de gemiddelde hoeveelheid invallend zonlicht voor zonne-energie; anderzijds stoot de plaatsing van windturbines vaak op klachten rond landschapsvervuiling vanuit de lokale bevolking.

Het plaatsen van deze alternatieve energiebronnen in afgelegen gebieden, zoals op zee, in woestijn-, steppe- of poolgebieden, zou hier een belangrijke meerwaarde kunnen betekenen. Niet alleen wordt daarmee het aantal geschikte geografische locaties aanzienlijk uitgebreid; door de typisch lage hoeveelheid menselijke activiteit in deze gebieden treedt er ook weinig tot geen competitie op tussen deze activiteit en de alternatieve energiebronnen. Deze aanpak heeft echter zijn eigen uitdagingen: vaak zijn deze afgelegen locaties te ver van het bestaande energienet verwijderd om er op een economische manier op aangesloten te worden,

BE2018/5639 waardoor de economische haalbaarheid van energieopwekking op deze locaties sterk in het gedrang komt.

Verschillende opties om dit probleem, gedeeltelijk, het hoofd te bieden werden reeds voorgesteld. In internationale octrooiaanvraag WO2014139967A1 worden opslagtorens (e.g. voor waterstofgas) beschreven dewelke de dragende structuur kunnen vormen voor bijvoorbeeld windturbines of zonnetorens. Deze structuren kunnen bijvoorbeeld verder aangepast worden zodat de opgewekte elektriciteit gebruikt wordt voor de elektrolyse van water, ter vorming van waterstofgas; dit waterstofgas kan dan tijdelijk in de torens opgeslagen worden om daarna naar meer bevolkte gebieden getransporteerd en daar aangewend te worden. Door de zeer lage dichtheid van waterstofgas, en de bijgevolg lage energiedichtheid per volume, is het transport van dit waterstofgas echter slecht beperkt rendabel. Bovendien wordt een aanzienlijk deel van de getransformeerde energie, zoals het zuurstofgas dat als nevenproduct bekomen wordt tijdens de electrolyse en/of de gasseparatie (bijvoorbeeld voor het bekomen van stikstof uit lucht), niet benut.

Er is echter nog ruimte voor een meer efficiënt systeem en een meer efficiënte werkwijze voor het economisch transport van energie, gegenereerd op een afgelegen locatie.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doelstelling van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om structuren, systemen en methodes te voorzien voor het efficiënt collecteren en/of opslaan van energie en voor het transporteren en/of benutten van energie, gegenereerd op een afgelegen locatie. Deze doelstelling wordt verwezenlijkt door een energieopslagsysteem, een systeem en/of een methode volgens de onderhavige uitvinding.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat uit hernieuwbare bronnen geproduceerde diwaterstof en dizuurstof opgeslagen kunnen worden.

BE2018/5639

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de energieopslagsystemen middelen kunnen bevatten voor het opwekken van distikstof en/of koolstofoxide (e.g. koolstofdioxide). Het is een verder voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de opgewekte distikstof en/of koolstofoxide als minder reactieve gassen in een buitensegment opgeslagen kan worden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de diwaterstof en/of dizuurstof in het energieopslagsysteem omgevormd kunnen worden tot afgeleide producten. Het is een verdervoordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat hierbij ook de opgewekte distikstof en/of koolstofoxide gebruikt kan worden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de energie (in de vorm van diwaterstof, dizuurstof of daaruit afgeleide verbindingen) gewonnen uit de hernieuwbare energiebron nuttige verbruikt kan worden. Het is een verder voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat niet enkel de diwaterstof en afgeleiden aangewend kunnen worden, maar ook de dizuurstof en afgeleiden, waardoor een groter deel van de gewonnen energie benut wordt. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de drukvaten daarenboven een dragende functie in de constructie kunnen uitoefenen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de drukvaten op een afstand gescheiden van elkaar geplaatst kunnen worden; zodat bij een lek geen explosief mengel van diwaterstof en dizuurstof ontstaat, of, indien toch een explosie zou plaatsvinden, de schade ingeperkt wordt.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de drukvaten in verschillende componenten (e.g. poten) van een opbouwstructuur (e.g. een toren) ondergebracht kunnen worden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de drukvaten verder gescheiden kunnen worden in twee verschillende opbouwstructuren (e.g. twee torens).

BE2018/5639

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een drukvat uit meerdere segmenten kan opgebouwd zijn.

Het is een verder voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het drukvat kan bestaan uit een binnensegment omgeven door een buitensegment.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de diwaterstof en de dizuurstof in hun respectievelijk binnensegment kunnen opgeslagen worden, waardoor de effecten van bijvoorbeeld waterstofbrosheid en/of de risico's op ontploffingsgevaren verminderd kunnen worden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat in de buitensegmenten gassen of vloeistoffen kunnen opgeslagen worden die minder reactief (e.g. inert) zijn dan respectievelijk diwaterstof en dizuurstof.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de energieopslagsystemen gecombineerd kunnen worden met generatoren voor hernieuwbare energie.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het energieopslagsysteem op een locatie kan staan die moeilijk op het lichtnet aangeschakeld kan worden (e.g. op een afgelegen locatie) en dat de energie die opgewekt wordt desalniettemin (bijvoorbeeld al dan niet als electrische energie, of als chemische verbinding zoals een brandstof) toch elders nuttig ingezet kan worden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de diwaterstof, de dizuurstof en/of de afgeleide producten op verscheidene manieren aangewend kunnen worden, e.g. als brandstof, voor de productie van allerlei zinvolle producten of in een verscheidenheid aan bruikbare processen. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding dat de diwaterstof, de dizuurstof en/of de afgeleide producten geproduceerd (en optioneel verbruikt kunnen worden) op een wijze die koolstofdioxide-neutraal is.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat dat de diwaterstof, dizuurstof en/of afgeleide producten op verscheidene manieren getransporteerd kunnen worden.

BE2018/5639

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat goeie methoden voor het benutten van hernieuwbare energiebronnen (e.g. op afgelegen locaties) bekomen kunnen worden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitivinding dat de gewonnen zuurstof, dewelke bijvoorbeeld als een nevenproduct en op ecologische (e.g. CCh-neutrale) manier bekomen kan zijn, in hoge concentratie (e.g. 100 vol%) ingezet kan worden om de efficiëntie van een verbrandingsreactie (e.g. van diwaterstof, ammoniak of methaan) te verhogen; bijvoorbeeld in vergelijking met dezelfde verbrandingsreactie met behulp van lucht, waarbij de concentratie dizuurstof slechts 21 vol% is.

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking tot een energieopslagsysteem, bevattende (i) middelen voor het omzetten van water tot diwaterstof en zuurstof met behulp van een hernieuwbare energiebron, (ii) een eerste drukvat voor het opslaan van de diwaterstof, en (iii) een tweede drukvat voor het opslaan van de dizuurstof; waarin het eerste drukvat en/of het tweede drukvat een dragend constructie-element zijn in het energieopslagsysteem.In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking tot een systeem voor het benutten van een hernieuwbare energiebron, bevattende (i) een energieopslagsysteem volgens een uitvoeringsvorm van het eerste aspect, gelegen op een eerste locatie en (ii) een verwerkingssysteem voor het verwerken van de diwaterstof, of een daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of een daaruit afgeleide verbinding, gelegen. Indien het verwerkingssysteem minstens deels gelegen is op een tweede locatie, kan het systeem ook (iii) een transportmiddel omvatten voor het collecteren en transporteren van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding, van de eerste locatie naar de tweede locatie.

In een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking tot een methode voor het benutten van een hernieuwbare energiebron, bestaande uit: (a) het omzetten van water tot diwaterstof en dizuurstof met behulp van de hernieuwbare energiebron en het (b) opslaan van diwaterstof in het eerste drukvat en van dizuurstof in het tweede drukvat in een energieopslagsysteem volgens een uitvoeringsvorm van het eerste

BE2018/5639 aspect. Optioneel omvat de werkwijze het (c) omvormen van de diwaterstof in een daaruit afgeleide verbinding en/of van de dizuurstof in daaruit afgeleide verbinding, en opslaan van een of meer van voornoemde afgeleide verbindingen. De werkwijze kan ook het (d) collecteren met een transportmiddel van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding omvatten op een eerste locatie en het transporteren naar een tweede locatie. De werkwijze kan bovendien ook het (e) verwerken van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding omvatten. In gebieden die kunnen aangesloten worden op het lichtnet, kan een energiebuffer als alternatief voor een spaarbekkencentrum gecreëerd worden, door het diwaterstofgas en het dizuurstofgas die ontstaan tijdens bijvoorbeeld elektrolyse in een verhouding van 2 drukvaten voor dixaterstof en 1 drukvat voor het zuurstof op te slaan. Als de energie dan moet omgezet worden naar electrische energie is de ideale verhouding van H2 en O2 dadelijk beshikbaar voor een brandstofcel of een gasturbine. Specifieke en voorkeursdragende aspecten van de uitvinding zijn opgenomen in de aangehechte onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies zoals aangewezen en niet enkel zoals uitdrukkelijk in de conclusies naar voor gebracht.

Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk zijn van en verhelderd worden met verwijzing naarde hiernavolgende beschreven uitvoeringsvorm(en).

Korte beschrijving van de figuren

FIG. 1 illustreert het algemeen concept van uitvoeringsvormen het tweede aspect van de onderhavige uitvinding.

De figuren zijn enkel schematisch en niet limiterend. In de figuren kunnen de afmetingen van sommige onderdelen overdreven en niet op schaal zijn voorgesteld voor illustratieve doeleinden.

BE2018/5639

Referentienummers in de conclusies mogen niet worden geïnterpreteerd om de beschermingsomvang te beperken. In de verschillende figuren verwijzen dezelfde referentienummers naar dezelfde of gelijkaardige elementen.

Gedetailleerde beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen

De huidige uitvinding zal beschreven worden met betrekking tot bijzondere uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, echter de uitvinding wordt daartoe niet beperkt maar is enkel beperkt door de conclusies. De beschreven tekeningen zijn slechts schematisch en niet beperkend. In de tekeningen kunnen voor illustratieve doeleinden de afmetingen van sommige elementen vergroot en niet op schaal getekend zijn. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen soms niet overeen met de actuele praktische uitvoering van de uitvinding.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor het onderscheiden van gelijkaardige elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een volgorde, noch in de tijd, noch spatiaal, noch in rangorde of op enige andere wijze. Het dient te worden begrepen dat de termen op die manier gebruikt onder geschikte omstandigheden verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven geschikt zijn om in andere volgorde te werken dan hierin beschreven of weergegeven.

Bovendien worden de termen bovenste, onderste, boven, voor en dergelijke in de beschrijving en de conclusies aangewend voor beschrijvingsdoeleinden en niet noodzakelijk om relatieve posities te beschrijven. Het dient te worden begrepen dat de termen die zo aangewend worden onder gegeven omstandigheden onderling kunnen gewisseld worden en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven ook geschikt zijn om te werken volgens andere oriëntaties dan hierin beschreven of weergegeven.

Het dient opgemerkt te worden dat de term omvat, zoals gebruikt in de conclusies, niet als beperkt tot de erna beschreven middelen dient geïnterpreteerd te worden; deze term sluit geen andere elementen of stappen uit. Hij is zodoende te interpreteren als het specificeren van de aanwezigheid van de vermelde kenmerken,

BE2018/5639 waarden, stappen of componenten waarnaar verwezen wordt, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, waarden, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. Dus, de omvang van de uitdrukking een inrichting omvattende middelen A en B dient niet beperkt te worden tot inrichtingen die slechts uit componenten A en B bestaan. Het betekent dat met betrekking tot de huidige uitvinding, A en B de enige relevante componenten van de inrichting zijn.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar één uitvoeringsvorm of een uitvoeringsvorm betekent dat een specifiek kenmerk, structuur of karakteristiek beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, het voorkomen van de uitdrukkingen in één uitvoeringsvorm of in een uitvoeringsvorm op diverse plaatsen doorheen deze specificatie hoeft niet noodzakelijk telkens naar dezelfde uitvoeringsvorm te refereren, maar kan dit wel doen. Voorts, de specifieke kenmerken, structuren of karakteristieken kunnen gecombineerd worden op eender welke geschikte manier, zoals duidelijk zou zijn voor een gemiddelde vakman op basis van deze bekendmaking, in één of meerdere uitvoeringsvormen.

Vergelijkbaar dient het geapprecieerd te worden dat in de beschrijving van voorbeeldmatige uitvoeringsvormen van de uitvinding verscheidene kenmerken van de uitvinding soms samen gegroepeerd worden in één enkele uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan met als doel het stroomlijnen van de openbaarmaking en het helpen in het begrijpen van één of meerdere van de verscheidene inventieve aspecten. Deze werkwijze van openbaarmaking dient hoe dan ook niet geïnterpreteerd te worden als een weerspiegeling van een intentie dat de uitvinding meer kenmerken vereist dan expliciet vernoemd in iedere conclusie. Eerder, zoals de volgende conclusies weerspiegelen, liggen inventieve aspecten in minder dan alle kenmerken van één enkele voorafgaande openbaargemaakte uitvoeringsvorm. Dus, de conclusies volgend op de gedetailleerde beschrijving zijn hierbij expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, met iedere op zichzelf staande conclusie als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

BE2018/5639

Voorts, terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige, maar niet andere, in andere uitvoeringsvormen inbegrepen kenmerken omvatten, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld als gelegen binnen de reikwijdte van de uitvinding, en vormen deze verschillende uitvoeringsvormen, zoals zou begrepen worden door de vakman. Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kunnen eender welke van de beschreven uitvoeringsvormen gebruikt worden in eender welke combinatie.

In de hier voorziene beschrijving worden talrijke specifieke details naar voren gebracht. Het is hoe dan ook te begrijpen dat uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen uitgevoerd worden zonder deze specifieke details. In andere gevallen zijn welgekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om deze beschrijving helder te houden.

Zoals hierin gebruikt hebben verwijzingen naar een aggregatietoestand van een substantie, zoals gas, vloeistof of vaste stof, betrekking tot de aggregatietoestand van die substantie onder de standaardomstandigheden van 1 bar en 0 °C. In bepaalde uitvoeringsvormen kan de reële aggregatietoestand dan ook verschillen van deze aggregatietoestand onder standaardomstandigheden. Zo kan een gas in sommige uitvoeringsvormen bijvoorbeeld voorkomen als een vloeistof doordat die uitvoeringsvorm een verhoogde druk of een verlaagde temperatuur omvat.

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking tot energieopslagsysteem, bevattende (i) middelen voor het omzetten van water tot diwaterstof (H2) en dizuurstof (O2) met behulp van een hernieuwbare energiebron, (ii) een eerste drukvat voor het opslaan van de diwaterstof, en (iii) een tweede drukvat voor het opslaan van de dizuurstof; waarin het eerste drukvat en/of het tweede drukvat een dragend constructie-element zijn in het energieopslagsysteem.

In uitvoeringsvormen kunnen de middelen voor het omzetten van water tot diwaterstof en dizuurstof een elektrolysetoestel omvatten. De elektrolyse van water leidt tot de productie van diwaterstof en dizuurstof, dewelken voordelig niet milieuvervuilend zijn. Diwaterstof wordt voordelig gebruikt voor de productie van tal van industrieel relevante chemische verbindingen en brandstoffen, of kan zelf als

BE2018/5639 brandstof aangewend worden. Veel reacties met diwaterstof omvatten een hydrogenering, zoals de reactie met distikstof ter vorming van ammoniak, bv. via het Haber-Boschproces, of de vorming van waterperoxide met dizuurstof, bv. via het antrachinonproces. Andere reacties omvatten geen hydrogenering, zoals de reactie met dichloor ter vorming van waterstofchloride. Ook dizuurstof kan voordelig gebruikt worden in de productie van tal van verschillende chemische verbindingen, of het kan aangewend worden om een betere verbrandingsreactie van een brandstof te bekomen (e.g. om een volledige verbranding te bevorderen). Bij dat laatste is het voordelig om deze zuurstof in relatief hoge concentratie (e.g. 30 vol% of meer, bij voorkeur 50 vol%, nog liever 70 vol% of meer, liefst 90 vol% of meer, zoals 100 vol%) te gebruiken, waardoor een efficiëntere verbrandingsreactie bekomen wordt.

In uitvoeringsvormen kan de hernieuwbare energiebron geselecteerd zijn uit windenergie, zonne-energie, waterkracht, golfenergie, getijdenenergie of geothermische energie. In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem een of meer transformatoren geselecteerd uit een windturbine, zonnepaneel, waterkrachtransformator, golfslagtransformator, getijdentransformator en geothermische generator bevatten.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem een opbouwstructuur met twee of meer componenten (e.g. poten) bevatten, waarin een eerste component het eerste drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van dizuurstof, en een tweede component het tweede drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van diwaterstof.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem twee of meer opbouwstructuren bevatten, waarin een eerste opbouwstructuur het eerste drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van dizuurstof, en een tweede opbouwstructuur het tweede drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van diwaterstof.

In uitvoeringsvormen kan het eerste drukvat een duplex drukvat zijn, bevattende een eerste segment en een tweede segment, en/of kan het tweede drukvat een duplex drukvat zijn, bevattende een eerste segment en een tweede segment.

BE2018/5639

In uitvoeringsvormen kan het eerste segment van het eerste drukvat een binnensegment en het tweede segment van het eerste drukvat een buitensegment zijn waarbij het buitensegment substantieel het binnensegment omgeeft. In alternatieve of complementaire uitvoeringsvormen kan het eerste segment van het tweede drukvat een binnensegment en het tweede segment van het tweede drukvat een buitensegment zijn, waarbij het buitensegment substantieel het binnensegment omgeeft. In uitvoeringsvormen kan het eerste segment van het eerste drukvat diwaterstof bevatten en het tweede segment van het eerste drukvat een fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof bevatten. In alternatieve of complementaire uitvoeringsvormen kan het eerste segment van het tweede drukvat dizuurstof bevatten en het tweede segment van het tweede drukvat een fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof bevatten.

In uitvoeringsvormen kan het duplex drukvat een duplex drukvat zijn zoals beschreven in W02017114880A1, dewelke hierin geïncorporeerd is door referentie.

In uitvoeringsvormen kan het fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof onafhankelijk geselecteerd zijn uit distikstof of koolstofoxide. In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem een stikstofgenerator en/of een koolstofoxidegenerator bevatten. Een stikstof- of koolstofoxidegenerator aan boord van het opslagsysteem laat voordelig toe om ter plaatse distikstof of koolstofoxide (e.g. koolstofdioxide) te bekomen, bijvoorbeeld uit de scheiding van lucht. Deze distikstof kan dan, ter plaatse of elders (e.g. op een transportmiddel of op een tweede locatie, cf. infra) benut worden in, bijvoorbeeld, een Haber-Boschreactie of een Ostwaldreactie.

In uitvoeringsvormen kan de stikstofgenerator gebaseerd zijn op de scheiding van lucht; bijvoorbeeld werkend op basis van membraan-gasscheiding, drukwisseladsorptie of cryogene destillatie.

In uitvoeringsvormen kan de koolstofoxidegenerator (e.g. koolstofdioxidegenerator) gebaseerd zijn op de scheiding van lucht. In specifieke uitvoeringsvormen kan de koolstofoxidegenerator ook een stikstofoxidegeneratorzijn. In alternatieve uitvoeringsvormen kan de koolstofoxidegenerator gebaseerd zijn op de

BE2018/5639 decompositie van ammoniumbicarbonaat en/of ammoniumcarbonaat. In uitvoeringsvormen kan een compositie die ammoniumbicarbonaat en/of ammoniumcarbonaat omvat via het transportmiddel aangevoerd zijn. Hierbij kan het transportmiddel bijvoorbeeld de compositie die ammoniumbicarbonaat en/of ammoniumcarbonaat omvat aanleveren alvorens het collecteren en transporteren van de diwaterstof, of een daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of een daaruit afgeleide verbinding, van de eerste locatie naar de tweede locatie (cf. het tweede aspect). Ammoniumbicarbonaat en/of ammoniumcarbonaat kunnen op hun beurt bekomen zijn uit een reactie tussen waterige ammoniak en koolstofdioxide. Dit koolstofdioxide kan bijvoorbeeld afgevangen zijn uit industriële verbrandingsreacties; op die manier kan ook voordelig een CCh-neutrale brandstof bekomen worden: de koolstofdioxide die eventueel vrijkomt bij de verbanding van bijvoorbeeld methaan (cf. infra) komt voort uit koolstofdioxide waarvan de uitstoot eerder verhinderd werd.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem middelen voor het produceren en opslaan van ammoniak bevatten. In uitvoeringsvormen kunnen de middelen voor het produceren van ammoniak middelen voor het uitvoeren van een Haber-Boschproces omvatten. De productie van ammoniak kan voordelig verlopen via een reactie tussen diwaterstof en distikstof. Deze reactie wordt courant uitgevoerd via het Haber-Boschproces, waarbij de reactie typisch bij 150 tot 400 bar en 400 tot 650 °C verloopt in de aanwezigheid van een op ijzer gebaseerde katalysator gepromoveerd met kalium, een op osmium gebaseerde katalysator of een op ruthenium gebaseerde katalysator. Ammoniak is voordelig een gas met een grotere dichtheid dan diwaterstof. Bij wijze van illustratie: de dichtheid van ammoniak is ongeveer 8.6 keer hoger dan die van diwaterstof onder standaardomstandigheden van 1 bar en 0 °C; deze kan verder verhoogd worden door de ammoniak in vloeibare toestand te brengen. Ammoniak wordt voordelig benut in tal van industriële toepassingen zoals in de productie van kunstmest, geneesmiddelen en schoonmaakmiddelen. De productie van ammoniak consumeert wereldwijd meer dan 1% van de totale menselijke energieproductie, het is dan ook voordelig dat deze overeenkomstig de huidige uitvinding op basis van hernieuwbare energiebronnen kan worden opgewekt. Alternatief kan ammoniak ook

BE2018/5639 gebruikt worden als energie drager, bijvoorbeeld in een brandstofcel, door directe verbranding bij injectie in een industriële oven of via een NH3 directe verbranding gas turbine. Bij deze directe verbranding wordt eveneens zuurstof gebruikt, overeenkomstig de onderstaande reactie :

4NH₃ + 3O₂^ 2N2 + 6H2O

Het is een voordeel van de onderhavige uitvoeringsvormen dat zuurstof rechtstreeks beschikbaar is gezien het opgeslagen zit in de constructie elementen. Het kan ter plaatste gebruikt worden of het kan ook getransporteerd worden. Na het transporteren kan de zuurstof ook gebruikt worden voor een chemische reactie zoals een verbranding, oxidatie of in een brandstofcel. Zo'n brandstof cel kan op grotere schaal zijn of op kleinere schaal, bijvoorbeeld in een voertuig. Het is daarnaast ook op te merken dat dit verbrandingsproces voordeligerwijs geen CO₂ genereert. In een specifiek aspect betreft de onderhavige bijgevolg ook een systeem voor het benutten van een hernieuwbare energiebron, dat een energieopslagsysteem omvat.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem eveneens verdere middelen omvatten voor het verwerken van het dizuurstof door het gebruik ervan voor oxidatieprocessen, welke zowel chemisch als electrochemisch kunnen zijn. Met andere woorden, het energieopslagsysteem of een systeem voor het gebruik van hernieuwbare energiebron dat zo'n energie opslagsysteem omvat, kan voorzien zijn van een eenheid voor het uitvoeren van een chemische of electrochemische reactie, waarbij zuurstof kan gebruikt worden voor oxidatie.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem middelen voor het produceren en opslaan van methaan bevatten. In uitvoeringsvormen kunnen de middelen voor het produceren van methaan middelen voor het uitvoeren van een Sabatierproces omvatten. Methaan is voordelig een gas met dichtheid die ongeveer 8.0 keer groter is dan die van diwaterstof, onder standaardomstandigheden. De reactie van diwaterstof met koolstofdioxide ter vorming van methaan wordt typisch uitgevoerd via het Sabatierproces. Deze reactie kan reversibel uitgevoerd worden: methaan wordt immers industrieel onder andere toegepast in stoomreforming, waarbij uit de methaan diwaterstof bekomen wordt, bijvoorbeeld voor de uitvoering

BE2018/5639 van het Haber-Boschproces. Daarnaast is methaan ook het hoofdbestanddeel van aardgas en kan het dus als brandstof benut worden. Zo kan methaan bijvoorbeeld voordelig gebruikt worden voor het aanvullen van aardgasvoorraden of voor de productie van elektriciteit in gasturbines of stoomgeneratoren.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem middelen voor het produceren en opslaan van salpeterzuur bevatten. In uitvoeringsvormen kunnen de middelen voor het produceren van ammoniak middelen voor het uitvoeren van een Ostwaldproces omvatten. De productie van salpeterzuur kan voordelig verlopen via een reactie tussen ammoniak en dizuurstof. Deze reactie wordt typisch uitgevoerd via het Ostwaldproces. Salpeterzuur is een vloeistof met een dichtheid die ongeveer 1967 keer groter is dan die van ammoniak, onder standaardomstandigheden. Salpeterzuur wordt industrieel hoofdzakelijk benut bij de productie van kunstmest en bij nitreting in organische syntheses, bijvoorbeeld in de productie van kunststoffen zoals nylon.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem middelen voor het produceren en opslaan van ammoniumnitraat bevatten. De productie van ammoniumnitraat kan voordelig verlopen via een zuur-basereactie tussen salpeterzuur en ammoniak. Ammoniumnitraat is een vaste stof met een dichtheid die ongeveer 1.1 keer groter is dan salpeterzuur en ongeveer 2243 keer groter dan ammoniak, onder standaardomstandigheden. Ammoniumnitraat wordt industrieel voornamelijk benut als stikstofbron in kunstmest.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem middelen voor de hydrogenering van een onverzadigde verbinding, een koolstofoxide of dizuurstof omvatten en middelen voor het opslaan van minstens één van de bekomen reactieproducten. De hydrogenering van een onverzadigde verbinding, zoals een onverzadigde organische verbinding, resulteert in een chemische verbinding met een hogere densiteit dan diwaterstof. In sommige uitvoeringsvormen kan deze hydrogenering reversibel uitgevoerd worden, dit is bijvoorbeeld het geval bij de hydrogenering van dibenzyltolueen. Een reversibele hydrogenering laat voordelig toe om diwaterstof in de vorm van een compactere chemische verbinding te transporteren en in een later stadium de diwaterstof, via een dehydrogenering van de chemische

BE2018/5639 verbinding, terug te winnen. Deze diwaterstof kan dan opnieuw benut worden, bijvoorbeeld als brandstof bij het aandrijven van een motor of in de productie van andere chemische verbindingen. De hydrogenering van koolstofoxides, zoals koolstofmonoxide en koolstofdioxide, leidt respectievelijk tot de productie van methanol en mierenzuur. Beide chemische verbindingen worden voordelig benut in tal van industriële processen. Ook de hydrogenering van koolstofdioxide tot mierenzuur kan voordelig reversibel uitgevoerd worden, waarbij koolstofdioxide en diwaterstof opnieuw gerecupereerd kunnen worden. De hydrogenering van dizuurstof leidt voordelig tot de productie van waterstofperoxide. Deze reactie wordt typisch uitgevoerd via het antrachinonproces: hierbij wordt eerst antrachinon, of een derivaat, met diwaterstof gehydrogeneerd; waarna met het bekomen hydrochinon dizuurstof gehydrogeneerd wordt. Waterstofperoxide wordt voordelig benut in tal van industriële processen, hoofdzakelijk als blekings-en/of ontsmettingsmiddel.

In uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem middelen bevatten voor het uitvoeren van een verbrandingsreactie met het diwaterstof en/of dizuurstof. In de verbrandingsreactie kunnnen diwaterstof en/of dizuurstof en/of een of meer daaruit afgeleide verbindingen verbrand worden. In deze uitvoeringsvormen kan het energieopslagsysteem bijvoorbeeld benut worden als een energiebuffer (vergelijkbaar met een batterij of een energiespaarbekken, om piek en dalmomenten van vraag en aanbod uit te balanceren), waarbij water omgezet wordt in diwaterstof en dizuurstof (of een daaruit afgeleide verbinding, zoals ammoniak), dewelken vervolgens in het energieopslagsysteem opgeslagen worden. Wanneer nodig kan uit deze stoffen dan opnieuw energie opgewekt worden, bijvoorbeeld via een verbrandingsreactie. Dergelijk systeem voor het benutten van een energiebron (e.g. een hernieuwbare energiebron) kan voordelig gebruikt worden zowel op afgelegen locaties als op locaties die in principe wel makkelijk op het lichtnet aangesloten kunnen worden. Hierbij kan de overtollige energie die gewonnen kan worden in een piekmoment (e.g. bij winderig of zonnig weer in het geval van respectievelijk een windmolen of een zonnepaneel) voordelig opgeslagen worden, waarna deze later makkelijk opnieuw ingezet kan worden tijdens een dalmoment (e.g. bij windstil weer of 's nachts).

BE2018/5639

Het dient te worden opgemerkt dat elementen van het systeem zich op verschillende plaatsen kunnen bevinden en dat stappen uit de corresponderende method kunnen gebeuren op verschillende plaatsen. Zo kan bijvoorbeeld het genereren van diwaterstof en dizuurstof gebeuren op een eerste plaats, het opslaan van deze of afgeleide producten gebeuren op een tweede plaats, en het verwerken van deze of afgeleide producten gebeuren op een derde plaats. Deze plaatsen kunnen mobiel zijn. Bijvoorbeeld kunnen de opslag en de verwerkingséénheid mobiel zijn (bijvoorbeeld een voertuig).

In uitvoeringsvormen kunnen kenmerken van het eerste aspect of haar uitvoeringsvormen onafhankelijk zijn zoals overeenkomstig beschreven voor een ander aspect of uitvoeringsvormen daarvan.

In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking tot een systeem voor het benutten van een hernieuwbare energiebron, bevattende (i) een energieopslagsysteem volgens een uitvoeringsvorm van het eerste aspect, gelegen op een eerste locatie; (ii) een verwerkingssysteem voor het verwerken van de diwaterstof, of een daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of een daaruit afgeleide verbinding, gelegen op een tweede locatie; en (iii) een transportmiddel voor het collecteren en transporteren van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding, van de eerste locatie naar de tweede locatie. Dit systeem is schematisch weergeven in Fig. 1.

In uitvoeringsvormen kan de eerste locatie een off-grid locatie zijn. De off-grid locatie kan bijvoorbeeld een locatie zijn die moeilijk op het lichtnet aangesloten kan worden, bijvoorbeeld een afgelegen locatie zoals een locatie gelegen op zee of in een woestijn-, steppe- of poolgebied. In uitvoeringsvormen kan de tweede locatie wel goed bereikbaar en/of verbonden zijn. De tweede locatie kan bijvoorbeeld gelegen zijn nabij een haven of station, of in een industriezone.

In uitvoeringsvormen kan het verwerkingssysteem middelen omvatten voorde productie van ammoniak, methaan, salpeterzuur en/of ammoniumnitraat, etc. en/of middelen voor het een hydrogenering bevatten, zoals eerder beschreven voor

BE2018/5639 uitvoeringsvormen van het eerste aspect. Sommige van deze types verwerkingsmiddelen kunnen dus in uitvoeringsvormen of op de eerste locatie, of op tweede locatie, of op beide locaties aanwezig zijn.

In uitvoeringsvormen kan het verwerkingssysteem middelen omvatten voor een verbrandingsreactie, bijvoorbeeld een verbrandingsreactie met dizuurstof. In uitvoeringsvormen kan een brandstof voor de verbrandingsreactie bijvoorbeeld diwaterstof, ammoniak of methaan zijn. Deze kunnen voordelig ook bekomen zijn op basis van grondstoffen uit de eerste locatie, zo kunnen ze bijvoorbeeld op de eerste locatie geproduceerd zijn.

In uitvoeringsvormen kan het transportmiddel een vaartuig (e.g. een schip), een spoortuig (e.g. een trein), rijtuig (e.g. een vrachtwagen) of een buizensysteem (e.g. een pijpleiding) zijn. Het transportmiddel kan bijvoorbeeld een transportschip zijn dat energie collecteert van een of meerdere energieopslagsystemen op zee; of het transportmiddel kan bijvoorbeeld ook een trein, vrachtwagen of pijpleiding zijn dewelke energie collecteert van een of meerdere energieopslagsystemen gelegen in woestijn-, steppe- of poolgebieden.

In uitvoeringsvormen kan een afgeleide verbinding uit waterstof afgeleid zijn, uit zuurstof afgeleid zijn, of uit beiden samen afgeleid zijn. In uitvoeringsvormen kan de afgeleide verbinding makkelijker te transporteren zijn dan diwaterstof en/of dizuurstof. De afgeleide verbinding kan bijvoorbeeld een grotere densiteit hebben dan het diwaterstof en/of dizuurstof hebben.

In uitvoeringsvormen kan de afgeleide verbinding additioneel energie in de vorm van elektrische energie, druk, thermische energie, chemische energie of een combinatie daarvan omvatten.

In uitvoeringsvormen kunnen kenmerken van het tweede aspect of haar uitvoeringsvormen onafhankelijk zijn zoals overeenkomstig beschreven voor een ander aspect of uitvoeringsvormen daarvan.

In een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking tot een methode voor het benutten van een hernieuwbare energiebron, bestaande uit: (a)

BE2018/5639 omzetten van water tot diwaterstof en dizuurstof met behulp van de hernieuwbare energiebron; (b) opslaan van diwaterstof in het eerste drukvat en van dizuurstof in het tweede drukvat in een energieopslagsysteem volgens een uitvoeringsvorm van het eerste aspect; (c) optioneel omvormen van de diwaterstof in een daaruit afgeleide verbinding en/of van de dizuurstof in daaruit afgeleide verbinding, en opslaan van een of meer van voornoemde afgeleide verbindingen; (d) collecteren met een transportmiddel van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding op een eerste locatie en transporteren naar een tweede locatie, en (e) verwerken van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding.

In uitvoeringsvormen kunnen kenmerken van het derde aspect of haar uitvoeringsvormen onafhankelijk zijn zoals overeenkomstig beschreven voor een ander aspect of uitvoeringsvormen daarvan.

Voorbeeld 1: energietransport in de vorm van ammoniak en afgeleide verbindingen

We verwijzen naar Fig. 2. Een energieopslagsysteem in de vorm van een windtoren is gelegen op zee. De windtoren heeft de mogelijkheid om windenergie te transformeren ten einde een elektrolyse van water (H2O), ter vorming van diwaterstof (H2) en dizuurstof (O2), aan te drijven. De windtoren heeft verder ook de mogelijkheid om diwaterstof en dizuurstof gescheiden op te slaan in drukvaten die dragende constructie-elementen zijn van de windtoren (bijvoorbeeld constructie-elementen die poten vormen van de windtoren). Verder is in of rond de windtoren optioneel ook een opslag voor distikstof (N2) voorzien. Zo kan het drukvat voor diwaterstof (of dizuurstof) bijvoorbeeld bestaan uit een eerste segment voor de opslag van diwaterstof (of dizuurstof) en een tweede segment daaromheen voor de opslag van distikstof. Deze distikstof kan bijvoorbeeld door middel van een stikstofgenerator, met behulp van de getransformeerde energie, bekomen zijn uit de scheiding van lucht. Bij deze scheiding kan bovendien opnieuw dizuurstof bekomen worden, dewelke ook opgeslagen kan worden (e.g. in de eerdere vernoemde dragende constructie-elementen).

BE2018/5639

Optioneel kan het energieopslagsysteem ook middelen omvatten voor het vormen van afgeleide verbinding uit de diwaterstof en/of dizuurstof. Zo kan het energieopslagsysteem de nodige middelen omvatten om het diwaterstof en de distikstof verder te verwerken tot ammoniak (NH3), bijvoorbeeld via een HaberBoschprocédé. Zodoende kunnen deze reagentia omgezet worden in producten met een grotere energiedichtheid. Deze ammoniak kan optioneel verder verwerkt worden tot salpeterzuur (HNO3) en/of ammoniumnitraat (NH4NO3). De afgeleide verbindingen worden uiteindelijk opnieuw opgeslagen, bijvoorbeeld in drukvaten (e.g. in een eerste of een tweede segment, cf. supra) of opslagcontainers.

Een transportschip collecteert energie van dit energieopslagsysteem door de diwaterstof, de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbindingen uit het opslagsysteem op te nemen. Optioneel bevat het schip middelen om uit de gecollecteerde diwaterstof, dizuurstof, of daaruit afgeleide verbindingen, verder afgeleide verbindingen te produceren. De verdere verwerking van ammoniak tot salpeterzuur en/of ammoniumnitraat kan bijvoorbeeld ook aan boord het schip plaatsvinden. Daarnaast kan het schip ook andere energievormen uit het energieopslagsysteem collecteren, zoals elektrische energie, die bijvoorbeeld benut kan worden aan boord het schip (e.g. voor de aandrijving van het schip of voor de aandrijving van verdere verwerkingsmiddelen).

Eens voldoende volgeladen vaart het transportschip naar een verwerkingssysteem voor de gecollecteerde verbindingen, of de daaruit afgeleide producten, gelegen op een tweede locatie (e.g. een haven) Hier kunnen kan de lading van het schip gelost worden en kunnen de verbindingen verder verwerkt of benut worden, bijvoorbeeld in allerlei processen in de chemische industrie of als brandstof.

Voorbeeld 2: alternatieve vormen van energietransport in de vorm van andere chemische verbindingen

Voorbeeld 1 wordt herhaald maar het energieopslagsysteem produceert andere chemische verbindingen. Hoewel deze mogelijkheden hieronder als alternatieven aangeduid worden, spreekt het voor zich dat deze ook in combinatie met voorbeeld 1 en/of in onderlinge combinatie kunnen voorkomen.

BE2018/5639

In een eerste alternatief wordt met behulp van de gecollecteerde diwaterstof een hydrogenering van dibenzyltolueen (C21H20) uitgevoerd. Aan land kan aan de hand van een dehydrogeneringsreactie opnieuw diwaterstof en dibenzyltolueen bekomen worden. De diwaterstof kan dan benut worden, bv. als brandstof in waterstofvoertuigen, terwijl de dibenzyltolueen optioneel opnieuw aangewend kan worden in een volgende energiecollectie.

In een tweede alternatief wordt de gecollecteerde diwaterstof aangewend voor het hydrogeneren van koolstofmonoxide (CO) en/of koolstofdioxide (CO2), ter vorming van respectievelijk methanol (CH3OH) en/of mierenzuur (CH3COOH). Deze koolstofoxides kunnen door een transportmiddel aangevoerd zijn of kunnen rechtstreeks door het energieopslagsysteem bekomen worden. Het mierenzuur kan optioneel op de tweede locatie ook opnieuw gedehydrogeneerd worden ter recuperatie van diwaterstof en koolstofdioxide.

In een derde alternatief worden diwaterstof en dizuurstof gebruikt voor een hydrogenering ter vorming van waterstofperoxide.

In een vierde alternatief wordt de gecollecteerde diwaterstof aangewend in een methanisering van koolstofdioxide ter vorming van methaan. Aan land kan het methaan bijvoorbeeld gebruikt worden voor het aanvullen van aardgasvoorraden. De koolstofdioxide kan door het energieopslagsysteem zelf bekomen worden (e.g. uit de scheiding van lucht), maar kan ook door een transportmiddel aangevoerd zijn. Dit kan bijvoorbeeld in de vorm van een compositie van ammoniumcarbonaat ((NHzihCOs) en/of ammoniumbicarbonaat (NH4HCO3); zoals de 2:1:1 (NH4)2CO3:NH4HCO3:H2O compositie, ook gekend als ammoniumsesquicarbonaat. Deze compositie kan bekomen worden uit koolstofdioxide en een waterige oplossing van ammoniak. De koolstofdioxide kan bijvoorbeeld afgevangen zijn uit een verbrandingsreactie en de ammoniak kan bijvoorbeeld bekomen zijn zoals beschreven in voorbeeld 1. Bij milde opwarming, ongeveer 36° C, ontbind deze waterige compositie van ammoniumcarbonaat en ammoniumbicarbonaat opnieuw in ammoniak, koolstofdioxide en water. Als alternatief voor het ammoniumsesquicarbonaat kan ook het vast zout van ammoniumcarbonaat of andere composities, die bijvoorbeeld ook

BE2018/5639 ammoniumcarbamaat kunnen bevatten, gebruikt worden. Deze composities zijn allen sterk gerelateerd en ontbinden op vergelijkbare wijze in koolstofdioxide en ammoniak.

Voorbeeld 3: alternatieve vormen van energietransport in andere omgevingen

Voorbeeld 1 en 2 kunnen herhaald worden in andere omgevingen, gebruikmakend van andere transportmiddelen en andere energiebronnen; deze alternatieven zijn niet in figuren weergegeven. Zo kan het energieopslagsysteem een zonnetoren in een steppegebied zijn, spoorvoertuig Dit gas onder druk kan vervolgens gecollecteerd worden aan boord van een trein of een vrachtwagen.

Voorbeeld 4: energie opslag en vewerking in de vorm van verbranding van ammoniak

Na de productie van ammoniak in het eerste voorbeeld, kan ammoniak ook rechtstreeks verder gebruikt worden als energiedrager door rechtstreekse verbranding. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren in een brandstofcel, in een gas turbine of in een industriële oven. In één specifiek voorbeeld kan zo'n installatie bijvoorbeeld een gasturbine faciliteit zijn die een brandstof voorzieningsysteem omvat, een ammoniak gas compressor, een gas turbine en een NOx reductie apparaat omvatten. Een ander voorbeeld is een industrieel verbrandingseenheid voor de verbranding van ammoniak waarbij het systeem voorzien is van een toevoer van ammoniak en van een toevoer voor zuurstof om de verbranding van ammoniak in een optimale manier te kunnen laten verlopen. Doordat systemen overeenkomstig de onderhavige uitvinding een lokale opslag van zuurstof voorzien, kunnen deze optimaal gecombineerd worden met zulke verbrandingssystemen.

De verschillende aspecten kunnen eenvoudig met elkaar worden gecombineerd, en de combinaties corresponderen aldus eveneens met uitvoeringsvormen volgens de huidige uitvinding.

Claims

Conclusies

1, - Een energieopslagsysteem, bevattende

i. middelen voor het omzetten van water tot diwaterstof en dizuurstof met behulp van een hernieuwbare energiebron, ii. een eerste drukvat voor het opslaan van de diwaterstof, en iii. een tweede drukvat voor het opslaan van de dizuurstof;

waarin het eerste drukvat en/of het tweede drukvat een dragend constructieelement zijn in het energieopslagsysteem.
2, - Het energieopslagsysteem volgens conclusie 1, waarin het energieopslagsysteem is aangepast voor het opslaan van een fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof.
3, Het energieopslagsysteem volgens conclusie 2, waarin het fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof onafhankelijk geselecteerd is uit stikstof of koolstofoxide.
4, Het energieopslagsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, dewelke een stikstofgenerator en/of een koolstofoxidegenerator bevat.
5, - Het energieopslagsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, dewelke middelen voor het produceren en opslaan of verwerken van ammoniak en/of methaan bevat.
6, - Het energieopslagsysteem volgens één van voorgaande conclusies, dewelke een opbouwstructuur met twee of meer componenten bevat, waarin

- een eerste component het eerste drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van dizuurstof, en

- een tweede component het tweede drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van diwaterstof.
7, - Het energieopslagsysteem volgens één van conclusies 1 tot 5, dewelke twee of meer opbouwstructuren bevat, waarin

- een eerste opbouwstructuur het eerste drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van dizuurstof, en

BE2018/5639

- een tweede opbouwstructuur het tweede drukvat bevat, maar geen drukvat voor het opslaan van diwaterstof.
8, - Het energieopslagsysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarin

- het eerste drukvat een duplex drukvat is, bevattende een eerste segment en een tweede segment, en/of

- het tweede drukvat een duplex drukvat is, bevattende een eerste segment en een tweede segment.
9, - Het energieopslagsysteem volgens conclusie 8, waarin

- het eerste segment van het eerste drukvat een binnensegment is en het tweede segment van het eerste drukvat een buitensegment is, en/of

- het eerste segment van het tweede drukvat een binnensegment is en het tweede segment van het tweede drukvat een buitensegment is, waarbij het buitensegment substantieel het binnensegment omgeeft.
10, - Het energieopslagsysteem volgens conclusie 8 of 9, waarin

- het eerste segment van het eerste drukvat diwaterstof bevat en het tweede segment van het eerste drukvat een fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof bevat, en/of

- het eerste segment van het tweede drukvat dizuurstof bevat en het tweede segment van het tweede drukvat een fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof bevat.
11, - Het energieopslagsysteem volgens een van de voorgaande conclusies, dewelke een windturbine en/of zonnepaneel bevat.
12, - Een systeem voor het benutten van een hernieuwbare energiebron, bevattende

i. een energieopslagsysteem volgens een van de voorgaande conclusies, gelegen op een eerste locatie; en ii. een verwerkingssysteem voor het verwerken van minstens de diwaterstof, of een daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of een daaruit afgeleide verbinding.

BE2018/5639
13, - Een systeem overeenkomstig conclusie 12, waarin het verwerkingssysteem een eenheid omvat voor het uitvoeren van een verbrandingsreactie met het diwaterstof en/of het dizuurstof.
14, - Een systeem overeenkomstig één van conclusies 12 tot 13, waarin het verwerkingsssysteem een eenheid omvat voor het produceren van ammoniak.
15, - Een systeem overeenkomstig conclusie 14, waarin het verwerkingssysteem bovendien een eenheid omvat voor het uitvoeren van een verbrandingsreactie van ammoniak.
16, - Een systeem overeenkomstig conclusie 15, waarin de eenheid voor het uitvoeren van een verbrandingsreactie een brandstofcel, een gas turbine of een industriële oven is.
17, - Een systeem overeenkomstig één van conclusies 12 tot 16, waarbij minstens een deel van het verwerkingssysteem gelegeven is op een tweede locatie en waarin het systeem bovendien een transportmiddel omvat voor het collecteren en transporteren van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding, van de eerste locatie naar de tweede locatie.
18, - Het systeem volgens conclusie 7, waarin de eerste locatie een off-grid locatie is.
19, - Het systeem volgens één van conclusie 12 tot 18, waarin het verwerkingssysteem middelen omvat voor de productie van salpeterzuur.
20, - Het systeem volgens één van conclusies 16 tot 18, waarin het transportmiddel een vaartuig, een spoortuig of een rijtuig is.
21, - Een werkwijze voor het benutten van een hernieuwbare energiebron, bestaande uit

a. omzetten van water tot diwaterstof en dizuurstof met behulp van de hernieuwbare energiebron;

b. opslaan van diwaterstof in het eerste drukvat en van dizuurstof in het tweede drukvat in een energieopslagsysteem zoals gedefinieerd in een van conclusies 1 tot 11; en

BE2018/5639

c. optioneel omvormen van de diwaterstof in een daaruit afgeleide verbinding en/of van de dizuurstof in daaruit afgeleide verbinding, en opslaan van een of meer van voornoemde afgeleide verbindingen.
22. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 21, waarin de method het verwerken omvat van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en het verwerken omvat van de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding.
23. Een werkwijze overeenkomstig één van conclusies 21 of 22, waarin de werkwijze bovendien het collecteren met een transportmiddel van de diwaterstof, of de daaruit afgeleide verbinding, en/of van de dizuurstof, of de daaruit afgeleide verbinding op een eerste locatie omvat en het transporteren ervan naar een tweede locatie voor het uitvoeren van het verwerken op de tweede locatie.
24. Een methode overeenkomstig één van conclusies 21 tot 23, waarin de methode verder is aangepast voor het opslaan van een fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof.
25. Een methode overeenkomstig conclusie 24, waarin het fluïdum verschillend van diwaterstof en dizuurstof onafhankelijk geselecteerd is uit stikstof of koolstofoxide.
26. Een methode overeenkomstig één van conclusies 21 tot25, waarin de methode het genereren van stikstof of koolstofoxide bevat.
27. Een methode overeenkomstig één van conclusies 21 tot 26, waarin de methode het produceren en opslaan of verwerken van ammoniak en/of methaan bevat.
28. - Een methode overeenkomstig conclusie 27, waarin het verwerken van ammoniak het verbranden van ammoniak in een brandstofcel, een gas turbine of een industriële oven omvat.