Ekstrem luftbehandling

Mange håper at batteriproduksjon skal bli et nytt industrieventyr i Norge, og midt i oljeklyngen på Forus utenfor Stavanger er Beyonder allerede i gang med å produsere sine første battericeller.

Da er riktig luftfuktighet noe av det viktigste for å lykkes.
– Har vi ikke rett luftfuktighet, er det potensielt helsefarlig, brannfarlig og produktfarlig, fastslår prosjektleder Hjoar Falkeid i Beyonder.

Duggpunkt på -52 °C

For det tørre produksjonsrommet i prototype-fabrikken er kravet duggpunkt på - 52°C.
– Det er ekstreme tilstander, mener prosjektleder Stein Gerhard Johannessen i Caverion, som har installert F-Techs avfukterløsning hos Beyonder.

Det 165 kvadratmeter store rommet er dimensjonert for et gitt antall personer; prototypeproduksjonen gjøres manuelt for å teste batteriteknologien.

– En person avgir cirka 120 gram fuktighet i timen. Putter du inn én person til, kan det ødelegge hele regnestykket, poengterer Johannessen.

De strenge kravene betyr også at det er ekstremt viktig å unngå luftlekkasjer i rommet. All luft skal komme inn og forsvinne ut av rommet via avfukterløsningen.

Tre trinn og lavere temperaturnivå

– F-Tech har en løsning med tre rotorer som avfukter i tre omganger, forteller Johannessen.

Først tørkes friskluft i to trinn, og så blandes den med en stor andel omluft fra tørt rom før tørking i siste rotor. Når lufta tørkes ut litt etter litt, er det ikke nødvendig med like høye temperaturer for å fjerne fuktighet fra avfukter-rotorene.

Mens andre løsninger krever 130 grader eller mer, holder det med ca. 90 °C til å trekke fuktighet ut av F-Techs rotorer. Slike temperaturer gir mye større fleksibilitet til å velge varmekilde.

– Trenger du 130 °C på varmesiden, må du inn med elektrisitet. Med 90 °C kan du bruke både fjernvarme og varmepumpe, poengterer Johannessen.

Tørkeprosessen krever også kjøling; før hver rotor blir lufta kjølt ned mot ca. 10 °C. Det gjør adsorpsjonsrotorene mer effektive.

Billigst i drift

Beyonders prototype-fabrikk bruker en kombinasjon av strøm og fjernkjøling (frikjøling fra fjorden), delvis for å komme raskt i gang. I neste fase kan det bli aktuelt å kombinere fjernvarme og fjernkjøling.

– Siden dette er prototypen, har vi bedt Caverion stå for de løsningene de mener er mest kostnadseffektive i drift, samtidig som vi ikke kompromisser på kvalitet, sier Falkeid.

Caverions mann fastslår at avfukterløsningen har fungert etter forutsetningene i prototype-produksjonen.

– Maskinene gjør jobben sin og har klart oppgaven med 0,2 kravet. Det er jo kjempeflott, sier Johannessen.

At løsningen fungerer godt, er også dokumentert gjennom partikkeltellinger i alle renrom.
– Vi ligger innenfor kravene til ISO 8 med god margin, noe det var veldig tilfredsstillende å få bevist, poengterer Falkeid.

Høye krav til utførelse

Det har vært krevende å holde stabile trykk i forskjellige rom i innkjøringsfasen, og dette har gått ut over det tørre produksjonsrommet. Dette henger sammen med utførelse både under selve byggingen og under montering av utstyr.

– Å opprettholde forskjellig luftfuktighet og temperatur i ulike rom er veldig vanskelig dersom det ikke er gjort nøyaktig arbeid, understreker Falkeid.

Han påpeker spesielt at det er viktig å sikre god isolasjon og god tetting mellom ulike renrom.
– Og alle systemer og rutiner må være samkjørt slik at systemet fungerer optimalt til enhver tid.

Supergunstig for CO2-varmepumpe

Et annet alternativ som vurderes for pilotfabrikken under bygging, er CO2-varmepumpe.

– Varmepumpe kombinert med avfukter er en god løsning. Den strømmen du bruker til oppvarming, kan du heller bruke til ei varmepumpe og få ut både kjøling og varme, poengterer Johannessen.

CO2-varmepumpe gir mulighet for å lage veldig kaldt isvann og samtidig gjenvinne all overskuddsvarme.
– Når vi utnytter både varm og kald side på varmepumpen, blir effektfaktoren veldig høy; opp mot 6 til 8, anslår prosjektleder Odd Olav Fosso i F-Tech.