Procestechnologie & Energietransitie
Energietechnologen, de toekomst ligt in jullie handen!
Een van de grootste uitdagingen waar we als samenleving voor staan, is de energietransitie. Specifiek in de Rotterdamse procesindustrie moeten we een enorme warmtetransitie doormaken. Maar hoe doe je dat? Hoe produceren we duurzaam en behouden we onze positie op het wereldtoneel zonder onze aardgasvoorraden aan te spreken? Het antwoord ligt in de Noordzee en in hoe we energie gebruiken.
In de afgelopen 60 jaar heeft de Rotterdamse procesindustrie zich ontwikkeld tot een van de grootste ter wereld, mede dankzij de beschikbaarheid van goedkoop aardgas. Dit industrieel complex speelt een sleutelrol in zowel de Nederlandse als de wereldwijde economie. Helaas is de keerzijde dat de Rotterdamse procesindustrie verantwoordelijk is voor ongeveer 16% van de Nederlandse CO2-uitstoot. Deze uitstoot willen we drastisch verminderen, vooral door de warmtevraag te verduurzamen.
Daarvoor hebben we nieuwe ingenieurs nodig. Ingenieurs die de fluctuaties van goedkope windenergie van de Noordzee kunnen koppelen aan de continu opererende procesindustrie. Ingenieurs die weten hoe ze op innovatieve manieren kunnen produceren en de interne energievraag optimaal kunnen beheren om de totale energievraag te beperken.
In de minor Procestechnologie en Energietransitie word je opgeleid tot dé process engineer van de toekomst. Met onze internationaal onderscheiden methoden sta je vooraan in de Nederlandse energietransitie en draag je bij aan de industrie van morgen. Samen met een team van ingenieurs werk je bij verschillende bedrijven aan hun huidige uitdagingen.
Je staat er niet alleen voor. Tijdens de minor werk je nauw samen met het bedrijfsleven en onderzoeksinstellingen. Je volgt de laatste ontwikkelingen op het gebied van industriële elektrificatie, procestechnieken en duurzaamheid via gastcolleges en praktijkgerichte sessies. Daarnaast zijn er diverse practica en excursies om je weg te vinden in de haven. Heb je al gehoord van het energietransitielab op de RDM campus? Uiteraard maken wij hier uitgebreid gebruik van!
Je bent van harte welkom!
Let op! Deze minor werkt samen met de minor “Offshore & Constructie”. Hierdoor is het mogelijk om in de vrije keuzeruimte ook te kiezen om in plaats van een keuzevak van deze minor ook een keuzevak te kiezen bij Offshore & Constructie! Je kan dus zelf kiezen of je gewoon het regulier beschreven programma van je minor wilt doorlopen, of dat je een samenstelling maakt. Hieronder is het minorprogramma van de drie tracks afgebeeld:
1. Praktijkopdracht – 15 EC
Teams van vier studenten werken tijdens de loop van de minor 2 tot 3 dagen per week aan een multidisciplinair vraagstuk uit het bedrijfsleven. Minimaal eens per twee weken gaan jullie op bezoek bij het bedrijf en vergaderen over de voortgang van de opdracht. Daarnaast spreekt jullie groep tweewekelijks de begeleidende docent over de procesvoortgang voor oplossing van het vraagstuk. In een ontwerp of onderzoeksverslag presenteren jullie de oplossing voor get vraagstuk aan het bedrijf aan het einde van de minor.
2. Kernmodule – Energietechniek in de procesindustrie
De kernmodule van procestechnologie en energietransitie is een semester breed kernvak genaamd Energietechniek in de procesindustrie (EPT). In deze module leren jullie de warmtehuishouding binnen een fabriek te verbeteren en zo duurzaam mogelijk in te vullen. Dit doen we voor een bestaande fabriek in Rotterdam met het doel om volledig CO2 neutraal te kunnen opereren. We gaan bij deze fabriek kijken om over het proces te leren en komen uiteindelijk met adviezen voor hoe zij bijvoorbeeld een warmtepomp kunnen inzetten om hun doelen te halen. De theoretische basis voor dit vak bestaat uit twee analysetechnieken, pinch en exergie, die je in de carrière als process engineer of energietechnoloog zullen helpen om steeds weer met de techno-economische optimale oplossing te komen. Centraal in dit vak staat de vraag: wat is energie eigenlijk?
3. Keuzeprogramma
3.1. Blok 1 – Slimme elektrificatie in de industrie
De Rotterdamse haven speelt een sleutelrol binnen het halen van de transitie-doelstellingen. Met vier van de tien grootste uitstoters van Nederland in haar haven, is Rotterdam de CO2reductie hotspot van Nederland. Het “decarboniseren” van het industriële haven complex zal dan ook een tekenende rol spelen in de beroepsprofessional van morgen. 80% van deze emissies zijn direct gekoppeld aan de warmtevraag. De energietransitie in de Rotterdamse haven is dan ook vooral een warmtetransitie. Tijdens dit vak leren jullie een basis voor het verhogen van de proces efficiëntie en hoe brandstoffen CO2 arm vervangen kunnen worden.
De basis voor de warmtetransitie is het verminderen van de warmtevraag door het verhogen van de energie efficiëntie. De resterende warmtevraag is grofweg te verdelen in hoge temperatuur (> 200oC) waarvoor te zijner tijd waterstof beschikbaar komt en lage temperatuur warmte die vooral met warmtepompen en MVR worden bediend. In dit deel wordt de lage temperatuur warmtevoorziening uitgelegd, waarbij ook aandacht besteed wordt aan warmtebuffering om te kunnen omgaan met tijdafhankelijke variaties in energie aanbod vanuit duurzame energiebronnen en eventueel ook optredende variaties in de warmtevraag.
3.2. Blok 2 - Hydrogen and Fuel Cells
Binnen deze module maken groepen een ontwerp van een nieuwe waterstoffabriek op een oud petroleum productieplatform op de Noordzee volgens de aanpak van het TNO North Sea Energy Program. Bij het ontwerp van deze fabriek wordt de keuze voor waterstof productie technologie gemaakt aan de hand van een multi-criteria analyse. Vervolgens richt het project zich op het systeem om de elektrolyser aan de gang te brengen: waterzuivering, pompen, leidingwerk, warmtewisselaars, compressoren en opslag. Vervolgens gaan jullie onderzoeken hoe de opgewekte waterstof kan worden ingezet om te voorzien in de hoge temperatuur warmtevraag. Eerst wordt gekeken naar bestaande gasgestookte industriële ketels, met de vraag hoe deze met minimale kapitaalvernietiging kunnen worden aangepast zodat ze op waterstof kunnen draaien. Nadat deze ketels grondig zijn bestudeerd, wordt gekeken naar de mogelijkheden voor de ombouw. Hiervoor zal gebruik worden gemaakt van computational fluid dynamics (CFD) om het verbrandingsproces te simuleren en te bepalen hoe een op aardgas gestookte ketel omgebouwd kan worden naar waterstof. Het doel is om aan het einde een schaalmodel van de ketel te ontwikkelen, gebaseerd op de beste oplossing uit de CFD-analyse. Dit model kan vervolgens worden gevalideerd of aangepast. Dit ontwerpproces biedt diepgaand inzicht in het verbrandingsproces, wat ook toepasbaar is op andere industriële kerninstallaties.
Bovenstaande keuzemodulen zijn onderdeel van deze minor, deze zijn als gewenst te vervangen door de andere keuzemodulen.
Leerdoelen
1. Praktijkprogramma
1. Synthese: Formuleert een heldere probleemstelling en werkplan.
2. Toepassing: Voert praktijkonderzoek uit gericht op het oplossen van de probleemstelling.
3. Analyse: Maakt onderscheid tussen hoofd- en bijzaken.
4. Toepassing: Past kennis en inzicht toe bij de oplossing van een probleemstelling.
5. Evaluatie: Benadert een probleemstelling vanuit verschillende invalshoeken.
6. Evaluatie: Bepaalt kritisch of de experimentele aanpak relevant is voor het oplossen van het probleem en baseert zich hierbij op kennis van experts en de (wetenschappelijke) literatuur.
7. Synthese: Neemt verantwoordelijkheid voor het project en raadpleegt experts.
8. Evaluatie: Onderbouwt conclusies getrokken uit resultaten van (eigen) onderzoek.
2. Kernprogramma – Energietechnologie in de procesindustrie
1. Toepassing: De student brengt aan de hand van een pinch analyse de minimale warmte en koude vraag in kaart.
2. Toepassen: De student stelt op basis van een pinch analyse een warmtewisselaarnetwerk op.
3. Toepassen: De student maakt een conceptueel ontwerp van een utiliteitssysteem om een proces van warmte en koude te voorzien.
4. Toepassen: De student evalueert het utiliteitssysteem op techno-economische prestatiefactoren.
5. Toepassen: De student gebruikt exergieanalyse de elektriciteitsvraag van duurzame warmtesystemen te verminderen.
6. Toepassen: De student breidt de configuratie van een energiesysteem uit om het thermische rendement te verhogen
3 Keuzeprogramma
3.1 Blok 1 – Slimme Elektrificatie in de Industrie
1. Onderzoeken: De student bepaalt o.b.v. het tijdsafhankelijke energiegebruik een passende combinatie van duurzame energiebronnen.
2. Onderzoeken: De student overziet en berekent de thermische implicaties van het inzetten van restwarmte terugwin- installaties.
3. Adviseren: De student bepaalt aan de hand van een conceptual design de benodigde stromingsmachines en leidingsystemen.
4. Adviseren: De student bepaalt aan de hand van een conceptual design de sizing van een warmtewisselaar.
5. Onderzoeken: De student brengt de temperatuur van samengestelde stromen in kaart.
6. Onderzoeken: De student stelt een energiebalans op van een convectief droogsysteem.
7. Onderzoeken: De student bepaalt aan de hand van een conceptual design de benodigde warmteopslagsystemen die nodig zijn om een tijdsafhankelijk aanbod aan een (tijdsafhankelijke) warmtevraag te koppelen
3.2 Blok 2 - Hydrogen and Fuel Cells
1. Toepassing: De student is in staat om relevante omgevingsparameters uit de literatuur te selecteren en toe te passen in een CFD-simulatie en een ontwerpopdracht voor een waterstofinstallatie.
2. Kennis: De student kan de verschillende onderdelen van een waterstofinstallatie benoemen, de fysieke randvoorwaarden voor deze installatie herkennen in een CFD-programma en deze rechtvaardigen op basis van relevante omgevingsparameters.
3. Kennis: De student kan de werking van elektrolyse en verschillende soorten brandstofcellen en hun onderdelen bespreken.
4. De student begrijpt de werking van een boiler, inclusief de verschillende onderdelen en de combinaties van brandstoffen die het verbrandingsproces beïnvloeden. Deze kennis kan de student toepassen in een CFD-simulatie om een ontwerp te optimaliseren.
5. Analyse: De student kan een elektrolyse en brandstofcel selecteren op basis van relevante omgevingsparameters.
6. Analyse: De student kan een energiebalans van een elektrolyse- en brandstofcelsysteem opstellen.
7. Analyse: De student kan een massabalans van een elektrolyse- en brandstofcelsysteem opstellen.
8. De student is in staat de resultaten van de CFD-simulatie te analyseren en te evalueren of het ontwerp verder geoptimaliseerd kan worden.
De student kan verschillen tussen het CFD-simulatiemodel en het fysieke model identificeren en analyseren. Op basis hiervan kan de student bepalen hoe het simulatiemodel moet worden aangepast om de eigenschappen van het fysieke model nauwkeuriger te benaderen.
Ingangseisen
Deze minortrack is direct toegankelijk voor technische studenten van een van de volgende opleidingen:
• Werktuigbouwkunde
• Chemische/Scheikundige Technologie
• General engineering
• Automotive engineering
of een vergelijkbare studie met een basis in de thermodynamica.
Je dient te beschikken over genoeg technische voorkennis (thermodynamic, wiskunde, ontwerpmethodieken) en professionaliteit. Tevens heb je alle studiepunten behaald van jaar 1 en 2 en heb je een stage gelopen.
Literatuur
De benodigde literatuur wordt per module (online) beschikbaar gesteld.
Rooster
Het rooster wordt nog gecommuniceerd.
Toetsing
1. Praktijkprogramma
Aan het eind van het project leveren jullie een onderzoeksverslag (Rapport) in dat op gelijkwaardig is aan het afstudeerniveau van een technische hbo-opleiding. Hiermee dient deze opdracht als een mogelijkheid om voorafgaande aan het afstuderen al inzage te krijgen in afstuderen. Ook worden de gezamenlijke onderzoekresultaten gepresenteerd tijdens het symposium ter afsluiting van de minor.
2. Kernprogramma – Energietechnologie in de procesindustrie
De module wordt afgesloten met een (Rapport) waarin jullie team het ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (Assessment) plaats waar jullie individueel je ontwerp met de docent bespreken.
3 Keuzeprogramma
3.1. Blok 1 – Slimme Elektrificatie in de Industrie
De module wordt afgesloten met een (Rapport) waarin jullie team het ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een (Presentatie) plaats waar jullie individueel je ontwerp met de docent bespreken.
3.2. Blok 2 - Hydrogen and Fuel Cells
De module wordt afgesloten met een (Rapport) waarin het team hun ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (Assessment) plaats waar de jonge professionals hun ontwerp met de docent bespreken.
Aanvullende informatie
Online Voorlichting
Deze voorlichting is een interactieve online bijeenkomst via Teams. Je krijgt een korte presentatie over de minor en kunt daarna vragen stellen aan de docent. Je kunt meedoen op je mobiel, laptop of tablet.
Door hieronder op de datum van de voorlichting te klikken kom je in de Teams meeting.
Aanmelden?
Ben je een student van een andere onderwijsinstelling en wil je een minor volgen bij Hogeschool Rotterdam dan meld je je in 2 stappen als volgt aan:
1) Meld jezelf voor de minor van je keuze aan via de blauwe knop Aanmelden. Je vindt deze knop rechtsboven op de pagina van de minor.
Download de leerovereenkomst en vul deze in.
Lever deze leerovereenkomst aan bij de examencommissie van je opleiding.
Wanneer de examencommissie goedkeuring heeft gegeven, meld je dan uiterlijk 23-05-2025 aan voor de minor in stap 2.
2) Meldt je na de goedkeuring aan in OSIRIS Aanmelding van Hogeschool Rotterdam via onderstaande link (maak eerst een account aan).
https://osiris.hr.nl/osiris_aanmeld_hrprd/WelkomPagina.do?proces=KOM2509&opleiding=MINOR-EAS-VT+00
Onderdeel van het aanmelden is het uploaden van de volgende documenten:
- De leerovereenkomst ondertekend door jou en door jouw instelling;
- Een scan of foto van je Paspoort of ID bewijs;
Je ontvangt van Hogeschool Rotterdam bericht of je aanvraag positief is beoordeeld of niet.
In OSIRIS Aanmelding moet je ook het Bewijs Betaald Collegejaar (BBC) uploaden voor het collegejaar waarin je de minor wil volgen. Het BBC vraag je op bij jouw instelling nadat je hebt getekend of een machtiging hebt afgegeven voor de betaling van het collegegeld voor het collegejaar waarin je de minor wil volgen.
Je ontvangt van Hogeschool Rotterdam bericht wanneer je aanmelding is goedgekeurd.