Elektriciteit is een energiedrager die in veel industriële processen wordt gebruikt. Bekend zijn de toepassingen van elektriciteit als energiebron voor computers en als informatiedrager in meet- en regelsystemen en voor communicatie. Elektriciteit wordt in de industrie, naast gas en olie, ook toegepast als energiebron voor processen. De verzameling van elektrische technieken, die in deze processen worden gebruikt, staat bekend onder de naam elektrotechnologie. Onderstaand worden industriële processen gegeven waarin elektrotechnologie wordt toegepast.
Elektrotechnologie wordt in een groot aantal industriesectoren, in veel verschillende industriële processen, toegepast. Onderstaand de meest gebruikte technieken met een aantal toepassingsvoorbeelden.
Technieken en processen met elektrotechnologie
Technieken
Toepassingen
Weerstandsverwarming
verwarmen en smelten van metalen, bakken voeding, bakken aardewerk, pasteuriseren vloeibare voeding
Inductief verwarmen
verwarmen en smelten van metalen, solderen en lassen van metalen, drogen van papier, drogen van lak op blik
Dielektrisch verwarmen
lijmen van hout, lassen van kunststof, vulcaniseren van rubber, drogen van voeding, aardewerk, pasteuriseren van voeding
Elektropuls conserveren
pasteuriseren en steriliseren van drank en vloeibare voeding
Infrarood verwarmen
drogen van lak, drukwerk en geverfd textiel, voorverwarmen producten
Ultraviolet verwarmen
uitharden van drukwerk en verflagen, steriliseren van producten
Elektronenstraalverwarming
uitharden van drukwerk en verflagen, micrometaalbewerking
Laserverwarming
smelten, snijden en lassen van metalen, markeren en graveren, oppervlaktebehandelingen
Plasmaverwarming
smelten metalen, verwerken gevaarlijk afval, productie chemicaliën, coaten van materialen
Boogverwarming
smelten van metalen, recyclen schroot
Elektrolyse
productie van aluminium, productie van waterstof en zuurstof
Ultrasoon
reinigen van producten, lassen van metalen en kunststof, snijden en ponsen van materialen
Membranen
scheiden van stoffen
Geregelde motoren
aandrijving van ventilatoren, transportbanden
Warmtepomp
drogen van producten, terugwinnen van warmte, verwarmen van ruimten
Mechanische dampcompressie
drogen van producten, concentreren en indampen, destillatie
Luchtmes
drogen van producten, egaliseren van lagen, verwijderen van vuil en stof
Elektrotechnologie kan bijdragen aan energiebesparing en aan reductie van CO2 emissie door:
reductie energieverbruik proces
toepassen van 'groene' elektriciteit (uit windenergie, biomassa en dergelijke)
Met gebruik van elektriciteit, in plaats van primaire brandstoffen, in industriële processen kan op energie worden bespaard. Energiebesparing wordt verkregen door een directe of een indirecte energiebesparing.
Directe energiebesparing:
toepassen energie-efficiënte elektrotechnologie als warmtepomp, mechanische dampcompressie en luchtmes
korte procestijden en betere procescontrole bij weerstand, inductie, diëlektrisch, infrarood en laser verwarming, bij elektropuls conserveren en bij ultrasoon toepassingen
Indirecte energiebesparing:
minder af- en uitval
geen start- en stilstandsverliezen
minder vloerruimtebeslag door compactere installatie
minder ventilatieverliezen
Elektrotechnologie draagt bij aan een beter milieu. Bij het gebruik van elektriciteit wordt, lokaal op de plaats van het proces, het milieu niet belast. De emissie vindt plaatst bij de elektrische centrale waar de uitstoot, door de grootschaliger opwekking, sterk verlaagd kan worden. Bij gebruik van elektriciteit opgewekt door hernieuwbare bronnen zoals zon, wind of biomassa, gaat het verbruik van elektriciteit niet gepaard met een milieubelasting.
Elektrotechnologie wordt ook toegepast om milieuproblemen op te lossen.
Diëlektrische technieken worden ingezet om asfalt te recyclen, om afval te scheiden, voor het reinigen van grond, voor het recyclen van filtermateriaal, voor het pyrolyseren van autobanden, voor het scheiden van vervuilde lagen van beton van gebouwen van schone lagen en voor het doden van schadelijke insecten in houten balken van historische gebouwen.
Plasmacoating wordt toegepast voor het coaten van materialen in gasturbines en verbrandingsmotoren waardoor het rendement wordt verbeterd, de roetuitstoot verlaagd en de levensduur verlengd.
Plasmatechnologie wordt gebruikt voor het vernietigen van PCB's, voor het verwerken van vliegassen, van medisch, chemisch en nucleair afval.
Corona-ontladingen worden toegepast voor het reinigen van rookgassen, zowel van stofdeeltjes als van SOx en NOx.
Elektriciteit biedt tal van energiezuinige scheidingstechnieken, zoals elektrolyse, elektroforese, elektro-osmose, elektrofiltratie, elektromagnetisch scheiden, elektrodialyse en centrifugeren.
Elektrische technieken kunnen onder andere worden onderscheiden naar de grootte van het oppervlak waarop ze werken en de vermogensdichtheid op dit oppervlak. Onderstaande figuur geeft de vermogensdichtheid en het werkzame oppervlak van een aantal technieken uit de elektrotechnologie.
Aan de ene kant werken lasers op hele kleine oppervlakken bij hoge vermogensdichtheden. Aan de andere kant werken conventionele technieken op grote oppervlakken en bij relatief lage vermogensdichtheden. Ter vergelijking is ook de vermogensdichthied en het werkzame oppervlak van zonnestraling in de figuur gegeven.
