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The techno-economic integrability of high-temperature heat pumps for decarbonizing process heat in the food and beverages industry

Dumont, Marina und Wang, Ranran und Wenzke, Diana und Blok, Kornelis und Heijungs, Reinout (2022) The techno-economic integrability of high-temperature heat pumps for decarbonizing process heat in the food and beverages industry. Resources, Conservation and Recycling. Elsevier. doi: 10.1016/j.resconrec.2022.106605. ISSN 0921-3449.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
586kB

Kurzfassung

High-temperature heat pumps (HTHPs) are an emerging technology to improve overall process efficiency and reduce energy demand while enabling a switch from fossil fuels to renewable electricity. New industrial HTHP technologies aim to achieve an output heat temperature of 250 °C, suitable for decarbonising the food and beverages industry considering its temperature requirements of <250 °C. Here, we employ a bottom-up approach to investigate the techno-economic feasibility of integrating new HTHP technologies into heat processes of the German food and beverages industry and estimate emissions reduction potentials under waste heat scenarios. Our results indicate that the new HTHP technologies could meet 12 TWh of process heat demand in the German food and beverages industry and cut emissions by 9% considering Germany's current electricity fuel mix. A modest carbon tax of 38 €/t CO2 eq. or higher makes the HTHPs cost-competitive with an optimised fossil fuel-based alternative.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192326/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:The techno-economic integrability of high-temperature heat pumps for decarbonizing process heat in the food and beverages industry
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dumont, MarinaMarina.Dumont (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wang, RanranInstitute of Environmental Sciences (CML), Leiden UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wenzke, DianaDiana.Wenzke (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Blok, KornelisFaculty of Technology, Policy, and Management, TU DelftNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heijungs, ReinoutDepartment of Operations Analytics, Vrije UniversiteitNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 Oktober 2022
Erschienen in:Resources, Conservation and Recycling
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.resconrec.2022.106605
Verlag:Elsevier
ISSN:0921-3449
Status:veröffentlicht
Stichwörter:High-temperature heat pumps Techno-economic assessment GHG emissions abatement Industrial decarbonisation
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Thermische Hochtemperaturtechnologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Dekarbonisierte Industrieprozesse
Standort: Cottbus
Institute & Einrichtungen:Institut für CO2-arme Industrieprozesse
Hinterlegt von: Klinkmüller, Maike
Hinterlegt am:13 Dez 2022 16:30
Letzte Änderung:20 Okt 2023 07:39

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