Energiebesparing bij droogprocessen

Droogprocessen behoren in veel industrieën tot de grootste verbruikers van energie. Denk aan levensmiddelenproductie (sproeidrogen van melkpoeder of ingrediënten), houtverwerking, productie van bouwmaterialen, chemische producten, etc. Het drogen van producten is het onttrekken van vocht daaruit, meestal door lucht te verwarmen of warmte aan het product toe te voegen. De recente stijging van de energieprijzen (2022) zorgde voor een stijging van 7 keer de kosten voor drogen in vergelijking met het voorgaande jaar. Efficiëntieverbeteringen kunnen dus grote milieu- én kostenvoordelen opleveren.

Waarom droogprocessen veel energie verbruiken

Hoog energieverbruik voor verdamping
Groot deel van de gebruikte energie wordt ingezet om waterverdamping te realiseren. Hoe meer vocht (dus vooral in de beginfase), hoe groter de benodigde energie. Hoe dichter je bij het streefvochtgehalte komt, hoe langzamer de verdamping verloopt en des te meer energie per eenheid vocht nodig is.
Onnodig over-drogen
Producten worden soms langer of heter gedroogd dan strikt noodzakelijk, om zekerheid te hebben dat het vochtgehalte onder een maximum blijft. Daarna wordt soms weer bevochtigd of gekoeld, wat verspilling is.
Verliezen via luchtstromen & uitgaande lucht
De lucht die de het vocht uit het natte materiaal heeft opgenomen, verlaat vaak met veel restwarmte het systeem. Als die lucht niet hergebruikt wordt, gaat warmte verloren.
Verouderde drogers of inefficiënte systemen
Oudere drogers zonder goede regeling, geen warmteterugwinning, geen vochtsensoren etc. werken minder efficiënt.

Voorbeelden van besparingen

FrieslandCampina ontwikkelt een systeem voor warmteterugwinning in het spray-droogproces, waarmee tot 60% energie bespaard kan worden.
Ze gebruiken restwarmte via een warmtewisselaar en een warmtepomp-compressiesysteem.
Het project Grip op Drogen richt zich op verbeteringen in bestaande drooginstallaties met slimme besturing en monitoring. Doel is een besparing van 2% in bestaande convectieve droogprocessen, oplopend tot 10% of meer bij uitvoering van alle mogelijke verbeteringen. Mogelijk zelfs 20-40% bij toepassing van mechanische damprecompressie (MVR) bij contactdrogen.
Door toepassing van een vochtsensor in de uitgaande luchtkanalen (drogerlucht), en regeling van de verversingsgraad/verhouding recirculatie vs. verse lucht, kan onnodig verwarmen van lucht verminderd worden. Volgens RVO (Nederland) kan deze eenvoudige maatregel al snel rendabel zijn.

Maatregelen om energieverbruik te verlagen

Hieronder een overzicht van maatregelen die vaak effectief blijken:

Maatregel	Wat houdt het in / hoe werkt het	Potentieel voordeel
Warmteterugwinning	Gebruik van warmtewisselaars, restwarmte uit uitgaande lucht, hete gassen, etc.	Kan een groot deel van benodigde warmte vervangen, besparing tot tientallen procenten mogelijk. (bijv. FrieslandCampina: ~60 %)
Frequentie-regeling op ventilatoren / luchtstromen	In plaats van constant volume lucht te verplaatsen, de luchtstroom aanpassen aan de actuele droogsituatie (productbelasting, vochtgehalte).	Minder energie voor ventilatoren, minder warmtelast.
Precisie meten van vochtgehalte	In-line of at-line metingen (zoals microgolfvochtigheid), zodat droging stopt zodra het doel is bereikt.	Vermijden van over-drogen → directe energiewinst; betere productkwaliteit.
Type droger & droogtechnologie	Keuze tussen sproeidrogers, trommeldrogers, banddrogers, contactdrogers; ook keuze van energiebron (gas, elektriciteit, etc.).	De juiste droger voor het product & capaciteit kan efficiënter zijn; modernere technologieën vaak beter.
Mechanische damprecompressie (MVR) bij contactdrogen	Opvangen van waterdamp, comprimeren en hergebruiken in proces.	Zeer hoge energiebesparing mogelijk; afhankelijk van proces tot 20-40 %.

Uitdagingen

Initiële investeringen kunnen hoog zijn (warmtewisselaars, sensoren, modernere drogers).
Terugverdientijd moet acceptabel zijn voor bedrijven; afhankelijk van energieprijzen, schaal, gebruiksuren.
Proces specifieke eisen (temperatuur, productkwaliteit, hygiëne) kunnen beperkingen opleggen aan hoe agressief je kunt besparen zonder dat de productkwaliteit eronder lijdt.
Technische kennis & monitoring zijn nodig; operator training en onderhoud zijn belangrijk.

Conclusie

Energiebesparing bij droogprocessen is vaak het “laag-hangend fruit” in veel industriële situaties. Met relatief eenvoudige maatregelen zoals betere vocht-regelingen, warmteterugwinning en preciezere meting, kunnen flinke besparingen (vaak 5-15 %, soms veel meer) worden gerealiseerd. Voor bedrijven loont het om te inventariseren welke droogprocessen in hun productie vooral energieverslinders zijn en vervolgens te kijken naar welke maatregelen rendabel zijn op korte én middellange termijn.