Archief Achtergronden - Utilities

Klimaatverandering en zorgen om de waterkwaliteit zetten zowel waterinname als -lozing onder druk. Industriële grootverbruikers van zoetwater zetten daarom steeds vaker alternatieve bronnen in voor drink- of grondwater. Die keuze kunnen ze maken dankzij membraantechnologie. Afgeleide voordelen als warmte- en grondstoffenterugwinning maakt de businesscase nog interessanter.

Hoewel de waterwereld inmiddels veelvuldig gebruik maakt van membraantechnologie, is de discipline nog relatief jong. Vijftig jaar geleden begonnen de eerste pioniers water te zuiveren of vloeistofstromen in te dikken met membranen. Sindsdien heeft de scheidingstechnologie een grote vlucht genomen. En dat is niet voor niets want membranen zijn energiezuinig, schaalbaar en kennen een redelijk eenvoudige procesvoering. Bovendien is er nog steeds veel innovatie op het gebied van materialen, configuraties en toepassingen waardoor steeds weer nieuwe te scheiden stromen in het bereik van de technologie komen. En dat is hard nodig, want de industriële transitie naar emissievrij, klimaatneutraal en circulair zet de waterketen op zijn kop. De industriële emissies moeten omlaag terwijl de beschikbaarheid van schoon zoetwater onder druk staat. Een oplossing voor beide uitdagingen is te vinden in membraantechnologie.

Stroperige olie

Emiel Nijhuis van RWB heeft al heel wat projecten opgeleverd en ziet de vraag naar membraantechnologie nog steeds toenemen. ‘Tot voor kort hadden we het nog niet veel over waterschaarste. Omdat drinkwater overvloedig aanwezig was en relatief goedkoop was de businesscase voor membraanfiltratie vaak moeilijk rond te krijgen. Alleen in de gebieden die kampten met verdroging of verzilting moest men wel overschakelen op alternatieve bronnen. Dat zag je bijvoorbeeld bij de Nederlandse olievelden rondom Schoonebeek. Om de stroperige olie nog te kunnen winnen, moest men de viscositeit verlagen met stoom. Daarvoor was heel veel demiwater nodig en dat in een gebied dat vanwege de zandgrond veel last heeft van verdroging. Men vond de oplossing door een alternatieve waterstroom in te zetten: effluent uit de lokale rioolwaterzuivering.’

Emiel Nijhuis: ‘De bedrijven zullen terug naar de tekentafel moeten om hun waterhuishouding opnieuw onder de loep te nemen.’

Watermaatschappij Drenthe en Waterschap Vechtstromen besloten in 2011 samen een waterfabriek te bouwen en noemden deze Nieuwater. De fabriek werkt effluent van de rioolwaterzuivering in Nieuw-Amsterdam op tot demiwater. Men vond de oplossing in een combinatie van ultrafiltratie, een biologisch actief koolfilter, reverse osmose en elektrodeïonisatie. De fabriek produceert al ruim tien jaar dagelijks achtduizend kuub water met een geleidbaarheid van 0,065 micro Siemens per centimeter.

Restwaterstromen

Het voorbeeld van Nieuwater zal voor steeds meer bedrijven gelden, stelt Nijhuis: ‘Water wordt schaarser en dus heroverwegen Provinciale bestuurders en waterschappen vergunningen voor grondwateronttrekking aan banden te leggen. De bedrijven in die gebieden zullen terug naar de tekentafel moeten om hun waterhuishouding opnieuw onder de loep te nemen. Welke kwaliteit water hebben ze echt nodig? En welke bronnen kunnen ze daarvoor inzetten? Zo zie je steeds meer bedrijven overstappen op oppervlaktewater. Membraanfiltratie is een mooie manier om dit water op te werken.’

Veel bedrijven lozen ook nog hun restwaterstromen in het riool, terwijl die met een kleine reinigingsstap eenvoudig weer terug zijn te leiden in het proces, stelt Nijhuis. ‘De vestiging van FrieslandCampina in Borculo gebruikte bijvoorbeeld condensaatwater als koelwater en loosde het daarna op het schoonwaterriool en de rivier de Berkel. Ook zij lopen steeds meer tegen lokale droogteproblemen aan en wilden voorkomen dat ze in een droge zomer moeten worden afgeschakeld. Met een combinatie van een keramische membraaninstallatie en reverse osmose kon de melkfabriek het water opwerken tot demiwaterkwaliteit en inzetten in zijn processen.’

Energiebesparing

De installatie van aardappelproducent Lamb Weston Meijer laat zich gemakkelijk vergelijken met de andere voorbeelden. Het bedrijf heeft zich ten doel gesteld een deel van haar afvalwaterstromen opnieuw in te zetten in de processen. De vestiging in Kruiningen had een eigen biologische zuivering en dankzij een combinatie van ultrafiltratie en reverse osmose produceert men nu zeventig kuub proceswater per uur.

Met een combinatie van een keramische membraaninstallatie en reverse osmose kan de melkfabriek van FrieslandCampina water opwerken tot demiwaterkwaliteit en inzetten in zijn processen.

Ook Grolsch zette een behoorlijke besparingsstap met membraantechnologie. De brouwerij in Enschede mag nog wel grondwater onttrekken als grondstof voor het bier. Om dit water geschikt te maken voor de brouwerij, wordt het bewerkt. Een van de bewerkingsstappen is een zandfilter, die regelmatig moet worden gespoeld om er ijzer en mangaan uit te halen. Dit spoelwater ging normaal gesproken naar de afvalwaterzuiveringsinstallatie. Door er een membraanfiltratie tussen te zetten kon Grolsch het opnieuw inzetten als spoelwater. Bijkomend voordeel van deze stap is dat het te koude spoelwater niet gunstig was voor de biologie in de afvalwaterzuivering. Door deze stroom te hergebruiken, bespaarde Grolsch indirect dus ook energie. ‘Die afgeleide voordelen kunnen in sommige gevallen de businesscase voor waterprojecten net de goede kant op laten vallen’, zegt Nijhuis. ‘Helemaal als er nog waardevolle grondstoffen in de reststromen zitten.’

Watermining

Met name de voedingsmiddelenindustrie richt zich steeds meer op watermining. Zo concentreert aardappelproducent Avebe zijn aardappelsap met membraantechnologie. Dat levert het bedrijf niet alleen direct zuiver water op, maar het ingedikte sap bevat ook nog waardevolle eiwitten die een mooie vervanger zijn voor dierlijke eiwitten.

Colubris Cleantech kent gelijksoortige voorbeelden van resource recovery bij aardappelproducenten en de groenteverwerkende industrie. ‘Eenvoudig gezegd bevat afvalwater stoffen die je ergens in het proces bent kwijtgeraakt’, zegt technologie- en R&D-manager Lex van Dijk. ‘Nu zijn die stoffen in sommige gevallen een goede bron voor vergisting, maar als je de waardevolle producten eruit haalt, hebben die een veel hogere waarde. Zo snijdt een groenteverwerker een breed scala aan groenten en houdt een suikerrijke stroom over. De suikers zijn een prima zoetstof die op tarwe gebaseerde zoetstoffen kunnen vervangen. Als je de juiste membranen toepast, kan je heel selectief de waardevolle stoffen eruit halen.’

Ook het aardappeleiwit heeft toegevoegde waarde omdat steeds meer mensen duurzame alternatieven zoeken voor vlees, weet Van Dijk. ‘Het vervangen van vlees is al duurzaam, maar als die ook nog eens van eiwitten uit reststromen zijn gemaakt, levert dat dubbele winst op voor het milieu.’

Colubris heeft veel projecten buiten Nederland in zijn portfolio, met name in gebieden met meer waterstress. Van Dijk: ‘De waterschaarste in India en andere delen van Azië zorgen ervoor dat de overheden zero liquid discharge afdwingen. Met name de textielindustrie is ruim vertegenwoordigd in die landen. De textielbedrijven mogen geen druppel water lozen en kozen daarom in het verleden voor het indampen van hun reststromen. Membranen bieden hiervoor een energiezuinig alternatief.’

Lex van Dijk: ‘Eenvoudig gezegd bevat afvalwater stoffen die je ergens in het proces bent kwijtgeraakt.’

William van Steenbruggen Area Sales Manager van Colubris heeft ook dichter bij huis vergelijkbare voorbeelden. ‘Een Duitse pluimveeslachterij loosde tot voor kort zijn afvalwater op de lokale beek. Toen de droogte in het gebied toesloeg, kon het bedrijf veel minder grondwater onttrekken. Een waterleiding doortrekken zou te duur worden en dus besloot het bedrijf het afvalwater weer op te werken tot productiewater. Vanwege hygiënische voorschriften mag dit water niet met het vlees in aanraking komen, maar er zijn genoeg processen waar het wel kan worden ingezet. Bijkomend voordeel is dat het water ongeveer twintig graden warmer is dan het grondwater. Daarmee gaat de gasrekening ook nog eens omlaag.’

Afvalwaterbehandeling

Hoewel zero liquid discharge in Nederland nog geen verplichting is, worden de eisen aan het lozen van afvalwater wel steeds strenger. Ook hier kunnen membranen een oplossing bieden. Van Dijk: ‘Neem zeer zorgwekkende stoffen zoals PFAS. De stof is onder meer terug te vinden in het percolaat van vuilstortplaatsen. Met membranen zijn die stoffen te concentreren zodat je ze kunt immobiliseren.’

Hoe waardevol membraanscheiding ook is, er zijn ook wel degelijk uitdagingen. ‘Uiteindelijk concentreer je de stoffen die in het water zitten’, zegt Nijhuis. ‘Het is natuurlijk mooi dat je oppervlaktewater kunt inzetten als proceswater, maar je houdt een concentraat over. Nu kan je zeggen dat alles wat je hebt geconcentreerd in het water zat en dus ook weer terug mag worden geloosd op het oppervlaktewater. Maar de vergunningsverlener is het daar niet altijd mee eens.’ Ook de opwerking van afvalwater tot demiwater levert lastige reststromen op. Met name brijn levert nog wel eens hoofdbrekens op.

Waar alle membraanexperts het over eens zijn, is dat eigenlijk elk project dat ze hebben uitgevoerd maatwerk vereist. Nijhuis: ‘Hoewel er veel parallellen te trekken zijn tussen de verschillende projecten, zijn de parameters per project zo verschillend dat je ze niet zomaar kunt kopiëren. De samenstelling van het water dat je bewerkt en de kwaliteit die je nodig hebt, is steeds anders en vraagt net een andere voorbehandeling, configuratie of procesvoering. Je moet dan ook altijd beginnen met een pilotinstallatie om te kunnen finetunen.’

Digitalisering is niet meer weg te denken in de industrie. Er is steeds meer mogelijk. Wat zijn de innovaties op dit gebied met betrekking tot asset management? ‘Conditiemeting gebeurt in de industrie veel en vaak, maar tegelijkertijd voeren veel onderhoudsmonteurs ook nog manuele inspecties en preventief onderhoud uit. Toch zie je bedrijven werkzaam in de procesindustrie steeds vaker sensoren implementeren, er de meerwaarde van inzien en ze combineren met andere slimme technieken. Nieuwe communicatietechnologieën zoals NB-IoT en 5G, de cloud en AI-modellen met Machine Learning protocollen zorgen ervoor dat de industrie veel meer kan met digitalisering terwijl het ook goedkoper en betrouwbaarder wordt’, zegt Staf Seurinck, Country Managing Director bij ABB Nederland.

Evi Husson

De technologie is marktbreed beschikbaar en de acceptatie neemt toe. Staf Seurinck: ‘De coronacrisis is een enorme enabler geweest voor veel bedrijven om die digitaliseringsslag te maken. Er is meer vertrouwen in bijvoorbeeld de cloud en online meetings, maar ook meer aandacht voor cybersecurity en remote service.’ Collega Robin Huber, condition monitoring expert, geeft een voorbeeld uit de praktijk. ‘Je kunt tegenwoordig vaak kiezen voor een éénweg- dan wel tweewegcommunicatie. Wij hebben voor onze drives onze gateways zo ingericht dat we niet alleen data kunnen uitlezen, maar indien nodig ook kunnen ingrijpen. Een engineer hoeft niet langer ter plaatse te komen, maar kan door in te loggen met een veilige digitale sleutel op afstand wijzigingen doorvoeren. Hiermee kun je veel kosten en tijd besparen.’

‘Ik verwacht dat augmented reality in 2022 definitief doorbreekt.’

Staf Seurinck, Country Managing Director ABB Nederland

Een aantal van ABB’s klanten maken al gebruik van de tweewegcommunicatie, maar andere klanten geven vooralsnog de voorkeur aan eenrichtingsverkeer. ‘Het klopt dat er bij tweewegcommunicatie meer cyberrisico’s zijn in vergelijking met éénwegcommunicatie omdat er tijdelijk een deur wordt opengezet, maar door goede monitoring en de juiste veiligheidsmaatregelen kun je indringers buiten houden. Dit betekent wel dat er blijvende aandacht voor cybersecurity nodig is. De aandacht daarvoor wordt in de toekomst nog belangrijker aangezien steeds meer digitaal gebeurt. De overheid maakt gelukkig ook fondsen vrij om er extra aandacht aan te besteden.’

5G

Met 5G zijn bepaalde technologieën ook eenvoudiger te implementeren, stelt Seurinck. ‘Met 4G en binnenkort 5G is veel mogelijk, maar het is tegelijkertijd vooralsnog niet goedkoop. Wil je dit in asset management toepassen, dan is een goed businessmodel essentieel. Het moet waarde genereren zoals het voorkomen van stilstanden, het verhogen van de productiviteit, het verlagen van kosten, verbeteren van processen enzovoort. Voor conditiemeting an sich is geen 5G nodig, maar wil je bijvoorbeeld augmented reality (AR) toepassen, dan is het een heel ander verhaal. Een engineer loopt met een AR-bril door de fabriek en ziet op het netvlies waarschuwingen opduiken bij een onderdeel van een asset.

De tablet, die eveneens met 5G is gekoppeld, gebruikt de engineer om via een wireless verbinding meer info van de betreffende asset via de cloud op te vragen of remote ondersteuning van collega-engineers. Real-time ontvangt de monteur instructies. Dit beeld werd in het verleden al eens beschreven, maar dit zal binnenkort bij veel bedrijven realiteit worden. De nieuwste generatie brillen zijn namelijk in combinatie met 5G en softwareontwikkeling eenvoudiger te dragen en veel intuïtiever, waardoor ik verwacht dat AR in 2022 definitief doorbreekt.

Het fieldlab VIA APPIA dat bij World Class Maintenance is opgestart heeft twee miljoen subsidie gekregen van de overheid. De doelstelling van dit Smart Industry Fieldlab is om toepassingen van VR/AR in combinatie met AI binnen een maintenance en service context te industrialiseren door de gezamenlijke krachten, kennis en ervaringen van projectdeelnemers te bundelen, gezamenlijk te analyseren waar de beste kansen liggen en te bepalen hoe het beste kan worden gekomen tot waardevolle industriële toepassingen. Denk bijvoorbeeld aan het ontwikkelen van software om engineers automatisch van antwoorden te voorzien als zij vragen hebben. Hiermee komt de techniek in een stroomversnelling.’

Combinatie

Het combineren van meerdere technieken heeft de toekomst, stelt Seurinck. ‘Sensoren en communicatieprotocollen worden beter en nauwkeuriger, rekenkracht wordt sneller en beter, machine learning wordt betrouwbaarder, vision technologie maakt stappen voorwaarts en AR is de kinderschoenen ontgroeid.’ Dit leidt tot nieuwe mogelijkheden, ook in asset management.

Huber geeft een voorbeeld. ‘Een van onze klanten voerde in het verleden ééns in het kwartaal trillingsmetingen uit aan motoren. Dat gebeurt nu één keer per uur met behulp van slimme sensoren. Voor drives was de frequentie één keer per jaar, terwijl er nu een continue datastroom wordt verzameld in de cloud. Tegenwoordig analyseren we deze data aan de hand van machine learning, anomaliedetectie en statistische tools in combinatie met historische kennis en modellen, waardoor we steeds nauwkeurigere conclusies kunnen trekken. Voor een motor kunnen we nu al aan de hand van data concluderen dat bijvoorbeeld de lager aan de aandrijfzijde binnen afzienbare tijd moet worden vervangen. Koppel je deze informatie aan je longterm en short term KPI ’s, dan kun je hier acties en een onderhoudsstrategie aan koppelen.’

Seurinck vult aan: ‘Bedrijven kunnen besluiten veel beter gefundeerd nemen omdat er met meer factoren rekening kan worden gehouden. De algoritmes kunnen elkaar versterken en corrigeren zodat de diagnose die wordt gesteld veel betrouwbaarder wordt. De tijd van trial and error is definitief voorbij. Kortom, verbeterde technieken leiden tot een exponentieel beter resultaat.’

Systeem grijpt in

We gaan van voorspellend naar oplossend onderhoud. Seurinck geeft een praktijkvoorbeeld: ‘In melkfabrieken is het probleem dat veel pompen te maken hebben met cavitatie. Het proces zorgt voor trillingen waardoor waaiers stuk gaan. Dat proces kunnen we meten in het stroombeeld van onze frequentiesturingen. Voorafgaand bepalen we in samenwerking met de procestechnoloog hoe het systeem hiermee om dient te gaan. Als het systeem cavitatie opmerkt, brengt dit het toerental gedurende een vooraf ingestelde periode naar beneden conform de input van de procestechnoloog. Na die periode van afschaling geeft het systeem het setpunt terug aan het bovenliggende controlesysteem. Zo wordt het systeem ingeregeld om zelfstandig cavitatie op te merken en daar zelf op te acteren. Dit gebeurt automatisch zonder tussenkomst van de procestechnoloog. Er komen steeds meer van dit soort applicaties op de markt. Je bent niet langer met preventief onderhoud bezig, maar ook prescriptief onderhoud.’

‘Data science is een belangrijke additionele competentie geworden.’

Johan Enters, directeur Digital Transformation Emerson Automations Solutions

Johan Enters, directeur Digital Transformation bij Emerson Automations Solutions, ziet ook behoorlijk wat kansen voor digitalisering in de industrie. ‘In het verleden werd de staat of gezondheid van de asset bepaald tijdens periodieke inspecties, maar wil je asset management naar een hoger plan brengen, dan moet je tussen twee inspectieperiodes ook iets over de gezondheid van de assets kunnen zeggen zodat je de juiste onderhoudsbeslissingen kunt nemen. Dit kan onder meer door (real-time) monitoring. Veel bedrijven maken stappen en zijn volop aan het innoveren.’

Open standaard

Steeds meer systemen genereren data. Deze worden – tegenwoordig vaak wireless – overgebracht naar een centraal systeem dat hier hiërarchie en context in aanbrengt en van data informatie maakt. Dit leidt tot het stroomlijnen van processen, het besparen van energie of het slimmer uitvoeren van onderhoud. Om dit mogelijk te maken moet informatie van diverse systemen van verschillende leveranciers aan elkaar kunnen worden gekoppeld. Enters: ‘Wat je merkt is dat een open standaard, zoals Namur Open architecture, nodig is om koppelingen probleemloos te kunnen maken. Er zijn diverse wireless communicatieprotocollen op de markt, maar ik verwacht dat er uiteindelijk één of twee de standaard worden.’

Platform

Wil een bedrijf voorspellende beslissingen kunnen nemen op het gebied van asset management, dan moet de beschikbare data verworden tot informatie. ‘Er zijn hiervoor diverse platforms op de markt, zoals bijvoorbeeld het Emerson Plantweb Optics-platform. Dit verbindt en verzamelt operationele gegevens van productie-, procesbesturings- en IT-systemen. Deze worden in een context geplaatst en met behulp van algoritmes en machine learning omgezet naar bruikbare informatie die volledig beschikbaar is voor de besluitvormer.’

(c) Emerson

Ook augmented reality kan hieraan worden gekoppeld. ‘AR kun je zien als de Google Maps van een fabriek. Op het moment dat je met een AR-bril rondloopt zie je de assets en de procesvariabelen boven de assets, zodat je meteen kunt zien of actie nodig is. Daarnaast leidt een AR-bril je, als je een specifiek onderdeel zoekt, snel naar dit onderdeel. Deze technologie is essentieel om jongere werknemers snel wegwijs te maken in de fabriek.’

Ontzorgen

Het doel is dat digitalisering bijdraagt aan het ontzorgen van de asset owner en werknemers met het bieden van meerwaarde. Enters: ‘Wanneer een apparaat op dit moment afwijkend gedrag vertoont, ontvangt de procesoperator een melding. Waar je heen wil, is dat het apparaat ook meteen de melding en onderliggende informatie naar de maintenance manager stuurt met de daarbij behorende prioriteit. Zodra de maintenance engineer klaar is met het onderhoud, zal de informatie over die specifieke asset automatisch worden bijgewerkt in onder andere het CMMS en ontvangen alle betrokkenen een melding van de status. Wanneer iedereen op diens niveau over de juiste actuele informatie kan beschikken, kun je misverstanden, miscommunicatie en tijdverlies voorkomen. Dit is het summum van digitale innovatie .’

Actie ondernemen

Beslissingsmomenten kun je eveneens ondersteunen met digitale middelen. ‘Op bepaalde assets kun je een AI-gebaseerde tool toepassen die vertelt of je optimaal produceert, of onderdelen slijtage vertonen, of de output klopt met de verwachtingen, of er een mismatch is. Dit kun je niet alleen op procescontroleniveau doen, maar ook op assetmanagementniveau. Een voorbeeld: In realiteit kun je niet in een destillatiekolom kijken, maar met behulp van metingen en analysetools kun je zien of de gegevens die een kolomschotel genereren afwijkingen vertonen. Tegenwoordig kun je met het softwarepakket Automated Root Cause Analysis (eRCA) geautomatiseerd bepalen wat er aan de hand is (symptoom) en wat de afwijking veroorzaakt (root cause). Je kunt meteen actie ondernemen op datgene waarvan het systeem aangeeft dat waarschijnlijk de oorzaak is.’

Operators van de toekomst

‘Data science is een belangrijke additionele competentie geworden’, stelt Enters. ‘Data scientists moeten zorgen dat betrouwbare informatiemodellen worden gebouwd. Ze bepalen echter niet wat er moet gebeuren in de fabriek omdat ze deze kennis niet hebben. Je hebt nog steeds operators en maintenance managers nodig die in de fabriek de juiste handelingen uitvoeren om de beschikbaarheid van de fabriek te garanderen. Dat zal niet zo snel veranderen.’

Wel moet de operator meer kennis hebben over digitale aspecten. ‘Om te laten zien wat mogelijk is, levert ons bedrijf daarom onder meer een bijdrage aan STC Brielle voor hun ‘Plant of the Future’. Deze opleidingsplant wordt volledig uitgerust met smart transmitters. Ze bieden informatie over de toestand van de apparaten zelf. Daarnaast geven ze inzicht in de manier waarop ze invloed hebben op het gehele systeem en de fabriek. De operators en monteurs van de toekomst zien hier wat nu mogelijk is op digitaal gebied en worden hierop opgeleid.’

Hoewel het opslaan en recirculeren van CO2 vaak in één adem worden genoemd, zijn het twee heel andere takken van sport. Beide opties zijn noodzakelijk om de CO2-uitstoot terug te dringen en de energie- en grondstoffen­transitie vlot te laten verlopen. Volgens Earl Goetheer van TNO en Peter Moser van RWE moeten toegevoegde waarde en energie­verbruik wel in balans zijn om de businesscase en de levenscyclusanalyse sluitend te krijgen.

Soms kunnen ontwikkelingen die al lang gaande zijn ineens in een versnelling komen. Want waar CCUS-expert Earl Goetheer van TNO tijdens de European Industry & Energy Summit begin december nog hoopvol meldde dat de ondertekening van het Rotterdamse CCS-project Porthos in 2022 zou plaatsvinden, kwamen de betrokken partijen voor het einde van 2021 al met het verlossende woord. Air Liquide, Air Products, ExxonMobil en Shell gaan definitief in zee met Porthos voor het transport en de opslag van CO2. De bedrijven gaan vanaf 2024 samen jaarlijks 2,5 miljoen ton CO2 van hun installaties in Rotterdam afvangen.

De snelheid waarmee het project nu van de grond komt, heeft veel te maken met de zorgen die de Europese Unie en het nieuwe Nederlandse kabinet hebben uitgesproken rondom klimaatverandering. In het regeerakkoord is voorlopig 35 miljard euro vrijgemaakt voor vergroening van de industrie. CCUS is daar een niet te missen onderdeel van. Of zoals Goetheer het beschrijft: ‘Het is onderdeel van het team dat nodig is om de CO2-emissies met de helft terug te dringen in 2030 en zelfs geheel te stoppen in 2050.’

‘Beide vormen, CCU en CCUS, zijn nodig om echt alle CO2 uit het systeem te halen.’

Earl Goetheer, expert carbon capture & utilisation TNO

Goetheer somt de andere teamleden nog even op: ‘Hernieuwbare, biologische grondstoffen, elektrificatie, proces efficiency en circulaire grondstoffen zijn allemaal belangrijke spelers in de transitie. Je kunt niet zomaar één van de vijf opties wegnemen zonder dat het hele team instort. CCS mag van de vijf in vele ogen de minst aantrekkelijke zijn, maar is wel noodzakelijk om snel CO2-uitstoot te beperken. En het afvangen en ondergronds opslaan van kooldioxide is ook niet nieuw. De Noren doen het al sinds 1996 in het offshore Sleipner-veld. Waar men een ondergrondse waterhoudende laag gebruikt om inmiddels twintig megaton CO2 op te slaan.’

Businesscase

Dat de ontwikkelingen nu sneller gaan, heeft natuurlijk veel te maken met de ingrepen van de Europese en rijksoverheid in het energiesysteem. Het Emission Trade Scheme (ETS) was ooit al ingericht om de CO2-uitstoot terug te dringen, maar de prijzen van twintig euro per ton uitstoot zette de industrie nog niet in beweging. ‘Inmiddels zien we prijzen van rond de tachtig euro per ton en dat maakt een hoop projecten een stuk interessanter’, zegt Goetheer. ‘De bij het Porthos-project betrokken partijen berekenden namelijk dat het afvangen, transporteren en offshore opslaan van de CO2 van een aantal Rotterdamse fabrieken zo’n vijftig euro per ton zal kosten. De huidige ETS-prijzen dekken de investering dus al en de verwachting is dat de prijzen alleen nog maar zullen stijgen.’

Nederland is overigens verre van de enige met CCS-ambities. De meeste landen rond de Noordzee hebben wel plannen klaarliggen voor een vorm van afvang en opslag. Zo meldden de Noorse kranten onlangs nog een investering van 2,1 miljard euro in CCS bij een cementfabriek en een afvalenergiecentrale. ‘Het verschil tussen de projecten in zowel Nederland als Noorwegen zit met name in de keuze voor afvang vóór of na verbranding. De oorsprong van de CO2 in het Noorse Sleipnerveld is aardgas dat voordat het aan land werd gebracht werd gescheiden in blauwe waterstof en CO2. De CO2 die van de fabrieken komt, zal vanaf de schoorsteen worden afgevangen, dus na verbranding. Deze vorm van CO2-afvang is een stuk minder eenvoudig en efficiënt en dus duurder dan de variant voor verbranding. In Rotterdam kiest men dan ook voor de variant waarbij eerst blauwe waterstof wordt gemaakt uit aardgas om de CO2 vervolgens op te slaan. Bijkomend voordeel is dat men op dezelfde manier de productiegassen die vaak overblijven bij petrochemische processen kan decarboniseren.’

co2

In Niederaussem (Duitsland) zoekt RWE de meest waardevolle toepassing van het kooldioxide molecuul.(c) RWE

Natuurlijk heeft niet ieder proces de luxe om blauwe waterstof te kunnen inzetten. Net als de Noren, verbrandt ook het Nederlandse AVR koolstofrijke afvalstromen om er elektriciteit en warmte van te maken. Ook hier vangt men na die verbranding de CO2 in de rookgassen af om dit vervolgens naar tuinders in de nabije omgeving te brengen. ‘Normaal gesproken zou AVR in de winter geen afzet meer hebben’, zegt Goetheer. ‘De groeiperiode is immers voorbij, maar momenteel is er zelfs een tekort aan CO2 in de markt. En dus gaat de CO2 nu naar industriële afnemers.’

‘Bepaalde vormen van biomassa kunnen de nodige energie leveren om de tekorten waar nodig op te vullen.’

Peter Moser, hoofd emissiereductietechnologie RWE

Grondstof

Die laatste toepassing is een voorbeeld van carbon capture and utilization, ofwel CO2 niet opslaan, maar gebruiken als grondstof. Hoewel CCU vaak voor het gemak wordt gecombineerd met CCS (CCUS), zijn het volgens Goetheer twee andere takken van sport. ‘Ook hier geldt dat beide vormen nodig zijn om echt alle CO2 uit het systeem te halen. Nu is CO2 voor de tuinbouwsector nog redelijk eenvoudig. Er chemische grondstoffen van maken, is echter best complex en energie-intensief. CO2 bestaat namelijk voor 73 procent uit zuurstof, is vaak niet puur en ook niet gratis. Wie op een economisch en ecologisch verantwoorde manier CO2 wil hergebruiken, moet dan ook rekening houden met een aantal vuistregels. De eerste is dat je niet zou moeten streven naar volledige CO2-reductie. Er is namelijk heel veel energie nodig om ook dat laatste beetje aan te pakken. Streef bovendien naar een zo hoog mogelijke moleculaire massa. En houd waar mogelijk de functionaliteit van het molecuul intact. Probeer ook niet tegen de wetten van de thermodynamica in te gaan en laat de levenscyclusanalyse leidend zijn voor de keuzes die je maakt.’

In de hiërarchie die uit de vuistregels van Goetheer komt bovendrijven hebben koolwaterstoffen de meeste waarde, maar de productie ervan gaat wel gepaard met veel energie. Wat dat aangaat zijn chemische bouwstenen als mierenzuur interessanter omdat niet alle zuurstof eruit hoeft te worden gereduceerd. De kunst is dus de balans te vinden tussen toegevoegde waarde en energiekosten.

Negatieve emissies

Die hiërarchie moet Peter Moser, hoofd emissiereductie technologie van RWE, als muziek in de oren klinken. De Duitse energiegigant krijgt in de nabije toekomst een andere rol in het industriële landschap. Circulaire CO2 is daarbij een belangrijk element. Gezien de beperkte toegang van de Duitse vestigingen tot offshore opslaglocaties, focust RWE zich sowieso meer op CCU. ‘Als we dat slim doen, kunnen we zelfs negatieve emissies bereiken’, zegt Moser. ‘RWE heeft al ervaring met de inzet van biomassa voor de opwekking van energie en warmte. Hoewel we ook veel geld steken in duurzame energiebronnen als zonne- en windenergie, heeft het energiesysteem nog steeds basislast nodig. Je moet immers capaciteit achter de hand hebben als de zon niet schijnt en de wind niet, of niet hard genoeg waait. Een deel van die dunkelflaute is op te vangen met waterkracht of batterijen, maar zelfs als we alles optimaal kunnen inzetten, is dat niet genoeg om de huidige vraag af te dekken. Laat staan als de vraag toeneemt. Bepaalde vormen van biomassa kunnen de nodige energie leveren om de tekorten waar nodig op te vullen. De CO2 die we afvangen aan de schoorsteen kunnen we vervolgens gebruiken als basis voor diverse chemische bouwstenen of transportbrandstoffen voor bijvoorbeeld de luchtvaart.’

Chemische basisproducten

De mooie plannen van Moser worden gestaafd door een groot aantal onderzoeksprojecten waar RWE bij betrokken is. Het bedrijf heeft zelfs een eigen CCU Campus in Niederaussem. Daar zoekt men de meest waardevolle toepassing van het kooldioxide molecuul. Het meest eenvoudig is nog altijd om CO2 in te zetten voor de groei van planten of direct als procesgas voor de industrie. Maar de hogere toegevoegde waarde ligt bij de chemische industrie, met name polyurethaan of in energieopslag in koolwaterstoffen.

Neem bijvoorbeeld Align-CCUS, dat CO2 van bruinkoolcentrales opvangt en omzet in onder andere Dimethyl Ether (DME), een synthetische brandstof die een duurzaam alternatief is voor diesel. Bijkomend voordeel is dat bij de verbranding geen stikstof ontstaat en DME geen zwavel bevat. Een ander consortium van bedrijven en onderzoeksinstellingen kijkt onder de naam Take-Off naar de inzet van CO2 en waterstof voor de productie van sustainable aviation fuel (SAF).

c02

Met rioolslib als basis wil RWE samen met BP een keten inrichten waar alle energie en grondstoffen van de biomassa wordt gebruikt. (c) Adobestock

Ook aan de chemiekant is RWE betrokken bij een aantal interessante projecten. Zo bekijkt het bedrijf in het Ocean-project of het mogelijk is op elektrochemische wijze oxaalzuur te produceren uit CO2. Door oxidatie en reductiereacties te combineren denkt men het stroomverbruik te kunnen temperen.

Terwijl de onderzoekers in het Loter.CO2M-project proberen de productie van methanol uit CO2 te vereenvoudigen. De geproduceerde methanol is basis voor een scala aan basischemicaliën.

Methanol of alcohol heeft overigens ook veel belangstelling als transportbrandstof. Nu al wordt bio-ethanol aan benzine en diesel toegevoegd, maar kan met enige aanpassingen ook puur worden gebruikt als transportbrandstof. RWE rondde het MefCO2 project al af en biedt ook onderdak aan het EcoFuel-project dat de C3 en C4 alcoholen meeneemt in het onderzoek.

Alle onderzoeken komen ongeveer samen in het project NRW-Revier-Power-to-BioJetFuel, waar RWE momenteel de haalbaarheid van bestudeert. Met rioolslib als basis wil RWE samen met BP een keten inrichten waar alle energie en grondstoffen van de biomassa wordt gebruikt. Het slib kan worden verbrand of via hogetemperatuurconversie worden omgezet in biogas. De kooldioxide die bij de verbranding wordt afgevangen kan samen met waterstof uit elektrolyse weer worden omgezet in synthetische vliegtuigbrandstof. De demonstratiefabriek zou jaarlijks tienduizend ton product moeten produceren.

Het jaar 2022 kan zo maar eens bepalend worden voor waterstof. Waarbij meerdere wegen naar Rome leiden. Bedrijven als Shell, RWE, Air Liquide en Uniper gaan de transitie van binnenuit aan. Andere zoeken het in nieuwe constructies. Denk aan chemiebedrijf Nobian dat onlangs met een partner HyCC oprichtte, speciaal voor waterstof. Er zijn ook new kids on the block. Spelers als Lhyfe, die de oude garde uitdagen in snelheid en het aantrekken van talent. 

Wim Raaijen

Het was een cruciale vraag tijdens European Industry and Energy Summit 2021 afgelopen december. ‘Waar halen jullie de mensen vandaan’, vroeg Yolande Verbeek van energiebedrijf Uniper aan Luc Graré van het nieuwe waterstofbedrijf Lhyfe. In een jaar tijd groeide het nieuwe Franse bedrijf van vijftien naar tachtig medewerkers en momenteel worden vijf tot zeven nieuwe mensen per week aangenomen. Graré beantwoordde de vraag gretig: ‘Er is geen headhunter aan te pas gekomen’, stelde hij met enige trots. ‘Het gaat eigenlijk alleen maar via social media. Veel jonge hoogopgeleide mensen met een paar jaar werkervaring komen zoeken ons zelf op. Ze zeggen dat ze niet langer voor het oude systeem willen werken. Er zijn veel interessante vacatures in de olie- en gassector, maar veel jonge mensen, anders dan mijn generatie, zetten een hoog salaris en een auto van de zaak niet meer op één.’

Ze willen deel uitmaken van de transitie en verwachten dat ze meer impact hebben binnen nieuwe, ambitieuze bedrijven.Verbeek herkent het uit haar gesprekken met jonge mensen en zelfs haar eigen kinderen. Tegelijk stelt ze dat bedrijven als Uniper ook in transitie willen en moeten gaan. En daar zijn ook voldoende mensen voor nodig. Nog steeds is het bestaande systeem doorslaggevend voor bijvoorbeeld de betrouwbaarheid en de leveringszekerheid van energie. Volgens haar zijn beide partijen nodig, de oude partijen die moeten veranderen en de nieuwe bedrijven die zonder erfenis en verantwoordelijkheid om nu te leveren kunnen ondernemen.

Elke hoek

En ja, de ambities van Lhyfe zijn gewoon aantrekkelijk. Net als de daadkracht. Het bedrijf, een paar jaar geleden opgericht in Frankrijk, wil sneller dan anderen investeren in de productie van groene waterstof. Te beginnen in Frankrijk, Duitsland, maar ook Nederland, België, Denemarken en vervolgens steeds meer Europese landen. Inmiddels heeft Lhyfe al een mandaat gekregen van verschillende investeerders om 0,5 miljard euro te steken in het bouwen van installaties. Waar de meeste partijen nog bezig zijn met vergunningsprocedures en investeringsbeslissingen, heeft Lhyfe sinds afgelopen zomer al een installatie in productie in het Franse Saint-Nazaire. Daar is een elektrolyzer direct verbonden aan vier windturbines en wordt zeewater gebruikt voor de productie van waterstof.

‘Veel jonge mensen zetten een hoog salaris en een auto van de zaak niet meer op één.’

Luc Graré, international business Lhyfe

Het vermogen is misschien nog niet heel groot, twee megawatt, ‘maar we hebben hiermee wel de eerste stap gezet’, stelt Graré. De vervolgstappen volgen snel. Het plan is om de komende jaren overal in Europa grotere installaties neer te zetten. ‘In Duitsland ontwikkelen we momenteel elf productielocaties met vermogens tussen vijf en iets meer dan honderd megawatt. Die moeten in 2025 allemaal in gebruik zijn. We denken dat we dan elke hoek van dat land van groene waterstof kunnen voorzien. Datzelfde zijn we van plan in Nederland, waar we mogelijk voldoende hebben aan drie of vier fabrieken. België en Denemarken en ook andere Europese landen zullen volgen.’

Elan

Het gaat eerst om fabrieken op land. Maar om straks de levering van groen waterstof aan verschillende klanten in Europa verder op te voeren, kijkt Lhyfe vooral richting de zee. ‘De grote hoeveelheden gaan we straks offshore produceren.’

Ook op dat vlak is het bedrijf bezig met de eerste stap. Rond september dit jaar wil Lhyfe als eerste in de wereld waterstof op zee produceren. Op een drijvend platform, zo’n 26 tot 30 kilometer van Saint-Nazaire in de Atlantische Oceaan, direct verbonden met een drijvende windturbine. ‘We weten dat verschillende partijen, zoals Poseidon in Nederland, hier ook mee bezig zijn. Maar die richten zich op 2025 en later. We vragen ons oprecht af waarom het zoveel tijd moet kosten. Doordat we drie jaar voor lopen op de rest hebben we meer tijd om te experimenteren en kunnen we ook onze snelheid houden in de toekomst.’ Het is met een elan dat veel jonge mensen sowieso zal aanspreken.

lhyfe

Lhyfe heeft sinds afgelopen zomer een installatie in productie in het Franse Saint-Nazaire, waar een elektrolyzer direct verbonden is aan vier windturbines en zeewater wordt gebruikt voor de productie van waterstof.

Competenties

Wellicht heeft de aantrekkingskracht voor jonge mensen voor Nobian ook meegespeeld toen het chemiebedrijf samen met de Green Investment Group de Hydrogen Chemistry Company (HyCC) oprichtte. Sowieso denkt het bedrijf dat transitie, met name op het gebied van waterstof, om een andere aanpak vraagt dan veel bestaande bedrijven gewend zijn. ‘De projecten die we gaan doen, vragen om een andere snelheid, cultuur, financiering en competenties om ze tot een succes te maken’, stelde Marcel Galjee, managing director van HyCC, onlangs in De Volkskrant. ‘Nobian is al marktleider op het gebied van elektrolyse voor de productie van groene waterstof. We hebben veel groene elektriciteit nodig en daarvoor staat de Green Investment Group bekend. Wij leveren de technologie, onze competenties komen samen bij HyCC.’

Hydrogenering

Belangrijk zal ook geweest zijn dat de Green Investment Group fondsen binnenbrengt. Nobian lijkt te klein om de enorme investeringen die waterstof vraagt volledig uit eigen kas te betalen. Partijen als Shell en RWE hebben die omvang wel en kondigen ook investeringen aan. Zo heeft RWE op de valreep van 2021 de eerste milieuvergunning binnen van de Provincie Groningen voor de bouw van een groene waterstoffabriek met een vermogen van vijftig megawatt in de Eemshaven. Voor de levering van waterstof aan BioMCN en Evonik. Als chemische bouwsteen voor onder meer de productie van methanol.

‘Doordat we drie jaar voor lopen op de rest hebben we meer tijd om te experimenteren.’

Luc Graré, international business Lhyfe

Maar ook HyCC lijkt inmiddels zover. In januari ontvangt ook dit bedrijf een milieuvergunning voor de Djewels 1 op Chemie Park Delfzijl. Die fabriek gaat ook aan BioMCN leveren en krijgt een capaciteit van twintig megawatt. Het plan is echter om snel met veertig megawatt uit te breiden in Djewels 2. Deze waterstof is straks bedoeld voor SkyNRG dat op een synthetische manier vliegtuigbrandstof wil produceren in Delfzijl. En er staan nog grotere investeringsprojecten op de rol voor HyCC. Waarbij H2ermes in IJmuiden zo maar in een stroomversnelling kan raken door recente ontwikkelingen bij toekomstige afnemer Tata Steel. Daarbij gaat het om een elektrolyzer van honderd megawatt. Maar het kan nog groter. Bij het project H2-Fifty in de Rotterdamse haven gaat het om een waterstoffabriek met een vermogen van 250 megawatt. Die installatie moet straks groene waterstof leveren aan BP voor de hydrogenering van brandstoffen.

Slagveld

Met de oprichting van HyCC lijkt Nobian extra snelheid te maken door in zee te gaan met een kapitaalkrachtige partner. Wellicht is het bedrijf ook wendbaarder en kan het zodoende net als Lhyfe gemakkelijker extra kapitaal aantrekken.

Qua imago zal het ook helpen. Bij potentiële investeerders en zeker als het gaat om het aantrekken van jonge professionals. Want de transitie kan zo maar een slagveld worden voor talent. Er is al krapte en het zal steeds moeilijker worden om jonge mensen te binden. Elan en zichtbare impact lijken daarbij doorslaggevend. Dan lijken jonge ambitieuze bedrijven momenteel toch in het voordeel.

‘Binnen de procesveiligheid zitten we al jaren tegen een plafond aan. We maken nog steeds voortgang op het gebied van veiligheidsverbetering, maar een grote stap blijft uit. Incidenten die zich voordoen, worden geanalyseerd waaruit lering wordt getrokken. In de praktijk herhalen incidenten zich zelden exact op dezelfde wijze terwijl de complexiteit van de processen vaak toeneemt. Hierdoor kan de opgedane kennis uit eerdere incidenten niet altijd worden ingezet. Een gamechanger is nodig om een grote stap in procesveiligheid te kunnen zetten en de veiligste chemische industrie in West-Europa te worden’, stelt Johan van Middelaar, partner in Brightsite en senior onderzoeker en adviseur Veiligheid bij TNO.

Chemelot streeft ernaar in 2025 de veiligste, meest concurrerende en meest duurzame site van West-Europa te zijn. Programmamanager Esta de Goede van Sitech: ‘Brightsite helpt Chemelot om dit te realiseren. Het is een publiek-private samenwerking tussen Sitech Services, TNO, Maastricht University en Brightlands Chemelot Campus. Onze doelstelling is om te laten zien dat de transitie van de chemische industrie naar klimaatneutraal mogelijk is, waarbij de randvoorwaarden veiligheid en maatschappelijke acceptatie niet mogen ontbreken. In de programmalijn ‘Veiligheid en maatschappelijke acceptatie’ kijken we onder meer naar de inzet van artificial intelligence (AI) om te komen tot een lager aantal incidenten in de procesindustrie. Met AI bedoelen we hier het analyseren van gegevens met behulp van een reeks slimme algoritmen om patronen te vinden.’

Van Middelaar: ‘Incidenten doen zich vaak eenmalig voor, elk incident is uniek. Uit analyses blijkt vrijwel altijd dat – achteraf – patronen te herkennen zijn die hebben geleid tot dat incident. Denk bijvoorbeeld aan eerdere storingen, reparaties, eerdere incidentmeldingen, fouten in de communicatie, niet goed volgen van procedures, herhaaldelijk moeten bijsturen van bepaalde processen, enzovoorts. We willen in ons onderzoek deze patronen niet langer achteraf, maar voorafgaand aan een incident identificeren met behulp van AI en machine learning (ML). Ons doel is om deze patronen – ook wel afwijkingen genoemd – real-time te identificeren om medewerkers zodoende een handelingsperspectief te geven om storingen te herstellen voordat het fout gaat. Zodoende kun je dus incidenten voorkomen.’

‘Toepassing van NLP in process safety in de procesindustrie zijn we vrijwel niet tegengekomen.’

Johan van Middelaar, adviseur Veiligheid bij TNO

Waardevolle informatie

Het Brightsite team kiest hiervoor een voor de procesindustrie vrij onconventionele aanpak. Van Middelaar: ‘We beginnen met toepassing van Natural Language Processing (NLP). Deze techniek is in staat om uit teksten de kernwoorden te herkennen en onderlinge relaties te bepalen. Dit gebeurt door een combinatie van syntactische informatie (zinsconstructie), keyword extractie, webbronnen en semantische embedding methoden. Toepassing van NLP in het domein van process safety in de procesindustrie zijn we nationaal en internationaal vrijwel niet tegengekomen.’

Toch kan het heel waardevol zijn. John van den Hurk van Sitech/AnQore is deel van het team van de programmalijn. Van den Hurk: ‘Na iedere dienst vullen operators een shift report in om de volgende ploeg op de hoogte te stellen van de recente gebeurtenissen en aan te geven waar ze rekening mee moeten houden. Een verzameling van deze verslagen biedt een grote hoeveelheid aan tekstuele data die het computersysteem kan analyseren. Dit leidt tot waardevolle informatie.’

Apps

Om een voorspellend model te kunnen ontwikkelen, is data uit de praktijk nodig. De Goede: ‘Hiervoor zijn we een samenwerking aangegaan met chemiebedrijf AnQore, dat op Chemelot diverse productiefabrieken heeft. AnQore is geïnteresseerd in de toepassing van kunstmatige intelligentie en neemt daarom graag deel aan het project.’

Van den Hurk: ‘Tekstuele data is heel waardevol. Om tekstdata te analyseren zijn we begonnen met het ontwikkelen van een app, de zogenaamde ‘sentimentanalyse’. Woorden hebben daarin een bepaalde positieve waarde (foutloos, voorspoedig, goed) dan wel een negatieve (verstoring, ingewikkeld, lekkage, moeilijk, etc.) connotatie. We hebben een lexicon opgesteld van termen die veel worden gebruikt in de procesindustrie, zoals in de shift reports van AnQore, en hebben aan die woorden een waarde van +5 (positief sentiment) tot -5 (negatief sentiment) toegekend. Het systeem loopt vervolgens de shift reports na en kan op basis daarvan de verslagen als geheel een positieve dan wel negatieve waarde toekennen. Waarom we dit doen? We vroegen ons af of het sentiment en het optreden van incidenten een verband hebben. Onze eerste inzichten leren ons dat dat verband er is. Er zijn diverse gevallen waarbij we voor het incident een lager sentiment waarnemen. Ook kunnen we kijken hoe vaak bepaalde woorden in combinatie worden genoemd. Zo zagen we in een test dat een bepaald nummer van een pomp voor een incident veel vaker werd genoemd. Koppelden we dit aan de sentimentanalyse, dan bleek dat we ook een afnemend sentiment konden constateren voor datzelfde incident. De medewerkers zelf zijn echter vaak niet in staat dergelijke patronen op te merken aangezien ze slechts het verslag van de vorige dienst(en) doornemen en niet alle historie van de voorgaande diensten kunnen onthouden. Met de door ons ontwikkelde apps kunnen we dit wel.’

Toetsen

De theorie klinkt eenvoudig, de realiteit is complexer. De Goede: ‘In het onderzoek zijn we op zoek naar alle vereisten die nodig zijn om tot de voorspellende modellen te komen, van de manier van aanleveren van data, IT-vereisten, hoeveel data nodig is om betrouwbare conclusies te kunnen trekken tot het vertalen van plaatjes. In realiteit zijn er veel variabelen en datasets die een rol spelen waardoor het risico op een incident toeneemt. Dat maakt het geheel complex. Inmiddels hebben we een beter beeld wat we nog verder moeten ontwikkelen en welke stappen we nog moeten zetten. Tegelijkertijd zien we wel steeds duidelijker dat ons einddoel echt mogelijk is.’

Dit einddoel is morgen nog geen realiteit. Van Middelaar: ‘De eerste fase, de descriptieve (beschrijvende) fase, waarbij we aan de hand van historische data terugkijken naar incidenten en patronen zoeken hebben we inmiddels redelijk ingevuld Nu gaan we geleidelijk richting de voorspellende fase waarbij we onze modellen koppelen aan real-time data. Hoe is de situatie vandaag? We willen real-time afwijkingen boven water halen, zodat we veel sneller kunnen ingrijpen als het mis dreigt te gaan en zodoende (grote) incidenten voorkomen. In 2022 richten we ons op het toetsen van het theoretisch model dat we tot nu toe hebben gebouwd, in de praktijk. We willen bewijzen dat het werkt en hoe goed het werkt. Hoeveel incidenten kunnen we vooraf waarnemen en voorkomen? Is dat vijf, tien of vijftig procent? The proof of the pudding is eating it. Daar gaan we komend jaar in samenwerking met AnQore mee aan de slag.’

Jargon

Van den Hurk: ‘We hebben inmiddels twee jaar gewerkt aan het model en steeds meer mensen die we sectorbreed spreken zijn enthousiast en zien het potentieel. Het draagvlak is op managementniveau de afgelopen jaren flink gegroeid. Tegelijkertijd blijft het spannend hoe de medewerkers hierop reageren. Ook hier moeten we een traject in gaan van introductie tot acceptatie en het zien van een meerwaarde in het systeem. Je moet er daarbij ook rekening mee houden dat men mogelijk in het begin andere woorden gaat gebruiken in verslagen om een en ander te manipuleren. De praktijk toont niet alleen de effectiviteit aan, maar geeft ook meer inzicht in hoe het wordt omarmd.’

procesveiligheid

(c) Brightsite

De ultieme stap is te komen tot een voorschrijvend model, waarbij het model niet alleen voorspelt, maar ook advies geeft wat je zou kunnen doen om een afwijking te herstellen of processen (‘gedrag’) weer in goede banen te leiden. Van Middelaar: ‘Zover zijn we nog niet. Heb je het over AI, dan heb je altijd te maken met verwachtingen. Sommigen denken dat er op een bepaald moment een plug-and-play product op de markt te koop is, maar zo eenvoudig is het niet. We schatten bijvoorbeeld in dat een deel van het opgestelde lexicon met betrekking tot procesveiligheid generiek is. Woorden als lekkage, defect, repareren zijn algemeen. Daarnaast is er een typisch jargon dat per fabriek, locatie, proces of per sector kan verschillen. Blijkt het model goed te werken, dan moet je voor iedere nieuwe toepassing vooraf het lexicon voor procesveiligheid op maat maken.’

Perceptie

Naast verwachtingen heb je ook te maken met perceptie. Van Middelaar: ’Veel mensen zijn bang dat AI de beslissingen voor hen gaat nemen en dat de mens buitenspel komt te staan. Zo zal het zeker niet gaan. Wij willen dat AI een hulpmiddel wordt en dat de mens de regie houdt. We willen mensen overtuigen door transparant te laten zien hoe alles werkt met het uitgangspunt dat het een meerwaarde heeft. Maar ook dat kost tijd. Iedere nieuwe technologie heeft tijd nodig om de weg tot de markt te vinden, terwijl brede acceptatie nog langer duurt. Dat geldt ook voor AI, zeker in combinatie met procesveiligheid.’

‘Het is de kunst om je niet te verliezen in de mogelijkheden van datatechnologie.’

Esta de Goede, programmamanager Sitech

Focus

Tegelijkertijd blijken de mogelijkheden eindeloos. De Goede: ‘Uiteindelijk willen we nieuwe chemische processen die er nog niet zijn, maar die bijvoorbeeld nodig zijn voor de klimaattransitie, vooraf al zodanig kunnen inrichten met behulp van deze modellen dat de leercurve zo steil en kort mogelijk is. Daarbij neemt het risico op incidenten af en verbetert de procesveiligheid. Tegelijkertijd zien we continu nieuwe mogelijkheden waar AI een meerwaarde kan hebben. Het was de afgelopen twee jaar dan ook de kunst bij dit project om je niet te verliezen in de mogelijkheden die datatechnologie ons biedt, maar gefocust te blijven op de inhoud en het doel dat wij voor ogen hebben, namelijk het voorspellen van incidenten. Natuurlijk kijken we naar potentiële zij-richtingen, maar we willen ons er niet door laten afleiden. Anders komen we nooit tot een tastbaar resultaat waarmee we kunnen bewijzen wat de waarde is, zeker met zo’n klein team.’

Van den Hurk: ‘Wat ons betreft is qua data the sky the limit. Er is zoveel technische data beschikbaar om te gebruiken, maar al doende moet je bepalen welke data echt relevant is.’

Van Middelaar: ‘Je kan bijvoorbeeld ook data met betrekking tot de opleiding, ervaring of training meenemen in de modellering, of data uit biosensing, zoals stress of werkdruk, wat risicofactoren zijn voor het ontstaan van incidenten. Echter, dit soort data gebruiken we bewust niet aangezien de privacywetgeving het geheel dan nog veel complexer zou maken. Kortom, we behouden onze focus en zetten steeds kleine stappen voorwaarts richting ons einddoel. En dat komt op die manier steeds dichterbij.’

Plantmanager Harm Dijkstra van Lyondell­Basell opende eind oktober met een druk op de knop het Circular Steam Project. Op de locatie van het bedrijf op de Maasvlakte staat een waste-to-energy fabriek die afvalwater van de site omzet in biogas en stoom. Dat het project onder de huidige omstandigheden is opgeleverd, getuigt van een sterk staaltje wilskracht. De energiebesparing van 0,9 peta­joule maakt natuurlijk veel goed.

Een beeld zegt natuurlijk meer dan duizend woorden, dus kijk nog maar even goed naar de foto van CSP. Een installatie met de omvang van een flink flatgebouw zie je niet veel bij de meeste utility-projecten. De inzet van LyondellBasell en Covestro was dan ook hoog. Ze wilden een technologie inzetten die nog nergens ter wereld werd gebruikt met een investeringssom van 150 miljoen euro. En dat in een tijd dat de CO2-prijs nog niet heel veel businesscases kon vlottrekken. Dijkstra: ‘Bij dit soort investeringen moet je altijd goed naar de strategische waarde kijken. We produceren er tenslotte geen druppel propyleen-oxide extra mee. De energiebesparing en daar aan gekoppelde milieuvoordelen gaven uiteindelijk de doorslag. Als we in staat waren ons proceswater zelf te verwerken tot biogas en stoom en ook nog minder zout op het oppervlaktewater hoefden te lozen, voelde dat gewoon goed. Natuurlijk beslisten we op meer dan een goed gevoel, maar de duurzame kansen waren zeker een reden voor de CEO en de aandeelhouders om door te zetten.’

Potentiële besparing

Dat wil overigens niet zeggen dat de weg ernaartoe eenvoudig was. Met name Covid zorgde voor extra hoofdbrekens omdat de nieuwbouw gewoon doorging tijdens de lockdown-periode.Dijkstra: ‘Dat betekende dat we 350 man moesten testen, zoveel mogelijk separeren en ervoor zorgen dat ze zich op de site netjes aan de Covid-maatregelen hielden. Zeker met medewerkers van buiten Nederland was het soms spannend of ze überhaupt aan het werk konden toen steeds meer grenzen sloten. Gelukkig konden we de besmettingen die er waren snel isoleren zodat we geen uitbraken hebben gehad.’

De weg naar de CSP fabriek was al tien jaar geleden ingezet. Maar in 2014 werden de plannen echt serieus. Na alle voorbereidingen, FEED-studies en engineering- en procurement-fases stak men in de herfst van 2018 de eerste schop in de grond. Dijkstra: ‘Het idee voor de huidige fabriek kwam van onze eigen experts. Ze combineerden een aantal bestaande technieken en berekenden de potentiële besparing die dat zou opleveren. Uitdaging daarbij was dat deze combinatie nog niet elders was toegepast en net als de meeste bedrijven gebruiken we liever proven technology. Toch besloten we met een groot aantal externe partijen in samenwerking met onze eigen experts de uitdaging aan te gaan.’

Circulair afvalwater

De site op de Maasvlakte produceert via een speciale technologie onder meer propyleen oxide en styreen monomeer (POSM). Het is in zijn soort een van de grootste fabrieken ter wereld. Uit het POSM-proces ontstaan twee soorten afvalstromen die voor de ingebruikname van CSP werden afgevoerd naar de thermische behandelinstallatie van AVR. De eerste afvalstroom is een mengsel van verschillende looghoudende waterige stromen. De tweede stroom betreft een tweetal brandbare afvalstromen afkomstig van de Maasvlakte en de Botlek-fabriek.

circular steam project

‘We gebruiken de komende periode om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

In de nieuwe situatie worden de waterige stromen gescheiden in een deel dat in de bio-plant wordt behandeld (ongeveer veertig procent) en een deel dat in de verbrandingsoven wordt behandeld (ongeveer zestig procent). Om dit mogelijk maken, bouwden Bilfinger en Veolia een anaerobe en aerobe biologische voorzuivering die aansluit op de bestaande biologische zuivering van LyondellBasell en Covestro. De bacteriën in de anaerobe bio-reactor produceren het biogas dat als brandstof dient voor de stoomproductie. Het water gaat daarna naar een moving bed reactor gevolgd door een dissolved air flotation stap. Een deel van het slib wordt afgevoerd en de rest wordt gerecycled. Daarna is het water schoon genoeg om naar de bestaande bioreactor te worden gestuurd.

De tweede stroom, zo’n zestig procent van de afvalstroom, bevat het caustische water en de brandbare afvalstoffen. Deze stroom gaat naar een innovatieve droge verbrandingsoven, die zowel het biogas als de brandstoffen in de tweede stroom gebruikt om stoom te produceren van tussen de 950 en 1050 graden Celsius. Doordat de temperatuur boven de negenhonderd graden Celsius blijft, smelten de zouten of blijven als kleine druppeltjes in de rookgassen aanwezig. Het gesmolten zout stroomt via de wand naar beneden en wordt opgevangen. Dit zout kan vervolgens, na behandeling, worden ingezet in bijvoorbeeld de glasindustrie of als stutmateriaal voor de mijnen.

Optimaliseren

Nu de fabriek in gebruik is genomen, komt hij langzaam maar zeker op stoom. ‘Een deel van de fabriek is gebaseerd op biologische processen’, zegt Dijkstra. ‘Die bacteriën hebben even de tijd nodig om op volle sterkte te kunnen produceren. Hij heeft natuurlijk nog geen 0,9 petajoule geproduceerd, maar tot nog toe draait alles in ieder geval naar verwachting. We gebruiken de komende periode dan ook om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren. We kunnen ook nu pas bijvoorbeeld de samples indienen van de zouten. Als die worden goedgekeurd, kunnen we echt bijdragen aan circulair glas.’

Uitdagend project

De bouw van de installaties was een uitdagende klus. De fabriek bleef tijdens de bouw namelijk gewoon doordraaien. Dijkstra: ‘We konden de tie-ins gelukkig uitvoeren tijdens de onderhoudsstop in 2019, maar dat betekende nog eens extra mensen op de site. Op het hoogtepunt liep hier dan ook driehonderd man rond, waarvan heel veel volledig nieuw waren. Om er zeker van te zijn dat de competenties van die onbekende groep overeenkwam met onze eisen, voerden we een zogenaamd on-boarding beleid in. Onze medewerkers komen uit heel Europa, dus hoe weten we de waarde van elk certificaat? Voor sommige taken willen we daarom dat de medewerkers via een praktijktest bewijzen dat ze ook echt kunnen wat er op hun certificaat staat.’

‘We zijn plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gebruiken van onze buren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

Hoewel tijdens de bouw zo’n zeventig mensen volcontinu aan de bouw van CSP werkten, blijven er straks nog maar elf over die de fabriek bedrijven. ‘Het mooie is dat die elf wel meeliepen met het project’, zegt Dijkstra. ‘We betrokken zowel de operators als maintenance en veiligheidskundigen die nu de fabriek draaien bij de verschillende bouwfasen. Zo is de boiler bijvoorbeeld al een aantal maanden online. Wat natuurlijk handig was om alvast de nodige testen uit te voeren. Bijkomend voordeel is dat het CSP-team nu al goed voorbereid is op de taken.’

Transitie

Het antwoord of de circulaire stoomfabriek kan worden gekopieerd naar andere sites durft Dijkstra nog niet te geven. ‘Maar er is zeker belangstelling van onze joint ventures elders op de wereld. LyondellBasell heeft zichzelf hoge CO2-reductiedoelen opgelegd. In 2030 moeten we dertig procent van de emissies uit onze fabrieken terugdringen om in 2050 op nul uit te komen. We moeten veel van dit soort technologie inzetten om die doelen te halen. We zijn nu al plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gaan gebruiken van onze buren.’

Tegelijkertijd moet twee miljoen ton van de feedstock uit gerecyclede of hernieuwbare bron komen. Dijkstra: ‘Waar mogelijk wil LyondellBasell mechanisch recyclen, terwijl we ook technieken evalueren voor pyrolyse van lastigere reststromen. Onze klanten vragen echt naar de ecologische voetafdruk van onze producten, terwijl ook onze aandeelhouders duurzaamheid hoog op de agenda zetten. Misschien nog wel het belangrijkste is dat ook onze directe omgeving en medewerkers van de toekomst eisen stellen op het gebied van verduurzaming. En dus moeten we het hele palet, van elektrificatie, waterstof en CCS meenemen in het traject. Het Circular Steam Project, met een jaarlijkse besparing van 140.000 ton CO2, is in ieder geval een mooi begin.’

De industrie staat voor een ambitieuze opgave: 14,3 megaton extra reductie in 2030 ten opzichte van 2015 bovenop de bestaande doelstelling. Innovatieve technologie is nodig om dit te realiseren. Daarom heeft een aantal technologie toeleverende bedrijven de koppen bij elkaar gestoken. Hun marktrijpe technologieën kunnen afzonderlijk leiden tot een flinke CO2-reductie terwijl een combinatie ervan mogelijk een nog veel grotere besparing oplevert, tot misschien wel zes miljoen ton minder CO2-uitstoot tegen 2025. Vanuit die ambitie ontstond Project 6-25.

Evi Husson

Hans van der Spek, programmadirecteur Energie, Duurzaamheid en Circulariteit bij FME en projectleider van Project 6-25 licht toe. ‘De industrie staat voor een enorme uitdaging. Om na te gaan wat het daadwerkelijke potentieel is van de technologieën met betrekking tot energiebesparing heeft FME in samenwerking met VEMW het consortium van Royal HaskoningDHV en PDC gevraagd een onafhankelijke validatiestudie uit te voeren. De studie werd begeleid door een stuurgroep met vertegenwoordigers van technologieleveranciers, industriële energieverbruikers en onafhankelijke technologiedeskundigen. De resultaten zijn inmiddels gepubliceerd.’

Ambitie

Marit van Lieshout, lector bij het Kenniscentrum Duurzame HavenStad van Hogeschool Rotterdam, is betrokken bij het uitvoeren van de studie. ‘Voor de onderzochte portefeuille van innovatieve technieken is een haalbaar CO2-reductiepotentieel van ruwweg drie megaton gevalideerd tot en met 2025. Er is daarbij de aanname gemaakt dat er geen beperkingen zijn qua werkkrachten en kapitaal voor een succesvolle realisatie.’

Van der Spek vult aan: ‘Zes megaton is een ambitie die we onszelf hebben gesteld. De studie toont aan dat ten minste drie megaton reductie haalbaar is in de huidige situatie, met de technieken die zijn onderzocht. In het onderzoek is gekeken naar projecten met een terugverdientijd van vijf jaar of korter, maar reken je met een iets langere terugverdientijd dan zou opnieuw een extra megaton besparing mogelijk zijn. De projecten die vorig jaar een terugverdientijd hadden van zeven jaar, zijn met de huidige hoge energieprijzen mogelijk al veel sneller terugverdiend. De aantrekkelijkheid van veel businesscases is de afgelopen maanden sterk verbeterd door de stijgende energieprijzen en geven een stimulerende impuls aan investeringen rond energiebesparing. Daarnaast zijn er technieken die buiten beschouwing zijn gelaten in de studie, zoals bijvoorbeeld isolatie. Ook daar kan naar verwachting ruim 1,2 megaton worden bespaard. Neem je deze aspecten eveneens mee, dan komen we aardig in de buurt van de vooropgestelde ambitie.’

‘We zijn op dit moment bezig om kennis die we van de technologieën hebben over te dragen naar bedrijven.’

Hans van der Spek – programmadirecteur FME

Ingrijpende veranderingen

Of bedrijven investeren in energiebesparing hangt af van meerdere factoren. Van der Spek: ‘Het belangrijkste is of het economisch haalbaar is. Met hoge energieprijzen heb je de wind in de zeilen. Daarnaast moet het ook technisch haalbaar zijn.’ Een derde aspect is de uitvoering. Van Lieshout merkt in de praktijk dat een aantal bedrijven nog erg voorzichtig is om energiebesparingen door te voeren. ‘Onder meer omdat ze ontzettend lean werken. Een minimale bezetting houdt de productie draaiend. Dit soort extra projecten kun je er niet ‘even bijdoen’. Het is noodzakelijk dat voldoende werknemers de schouders onder het project kunnen zetten voor een succesvolle realisatie. Ik zie overigens wel een verandering in mentaliteit. Tien jaar geleden gaven bedrijven aan dat energie-efficiencyslag niet mogelijk was. Nu staan ze open voor bijvoorbeeld het laten uitvoeren van warmte-integratiestudies waaruit vaak blijkt dat er ruimte voor verbetering is.’

Van der Spek: ‘We proberen met Project 6-25 bedrijven daarom zoveel mogelijk te ontzorgen zodat ze zich kunnen blijven richten op hun kerntaken. We hebben inmiddels subsidie van de overheid gekregen om die assistentie ook daadwerkelijk te kunnen verlenen.’

Sectorafhankelijk

De implementatie van nieuwe technieken is niet voor alle sectoren even eenvoudig. Van Lieshout: ‘De grote fabrieken – stoomkrakers, producenten van industriële gassen – zoeken als grote energieverbruikers al jarenlang naar allerhande mogelijkheden om energie te besparen, omdat ze dit meteen terugzien in hun kosten. Hierdoor zijn ze vaak al vergevorderd om verbeteringen in hun processen door te voeren. Er is nog steeds verbetering mogelijk, maar dit is anders dan bij bedrijven die nog niet zo ver zijn met de procesoptimalisatie en digitalisering. In de foodsector en wider chemicals, oftewel de specialties en polymeren, en in mindere mate de papierindustrie is nog veel CO2-reductie mogelijk.’

Vooral op het gebied van warmte-integratie. Van Lieshout: ‘Het gebruik van warmtewisselaars en de implementatie van warmtepompen, warmtetransformatoren of mechanische damprecompressie heeft veel potentie. Concreet betekent dit het vervoeren van warmte van een temperatuur waar je er te veel hebt naar een hogere temperatuur waar je meer warmte nodig hebt. De mechanismen van dit vervoer zijn mogelijk tot maximaal 250 graden. Daarboven lukt dit met de huidige technologie doorgaans niet. Bij stoomkrakers, bij de productie van ammonia of industriële gassen vinden de processen op een veel hogere temperatuur plaats waardoor deze technologieën niet zijn toe te passen.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

Warmterecuperatie

Van der Spek geeft een voorbeeld van een project waar warmterecuperatie wel lukt. ‘Borealis en Qpinch hebben een demonstratie-eenheid voor warmterecuperatie opgestart. De eenheid werd in een bestaande LDPE-fabriek van Borealis in de haven van Antwerpen geïnstalleerd. Bij het ontwerp van het proces liet QPinch zich inspireren door het menselijk lichaam, waarin warmteproductie, -opslag en -transport zeer efficiënt in een cyclus zijn geregeld. Het bedrijf heeft deze processen goed bekeken en bootst ze na om industriële restwarmte van rond de 75 graden Celsius op te waarderen tot 230 graden Celsius en hoger. Borealis verwacht ongeveer 2.200 ton CO2 per jaar met de installatie te kunnen besparen.’

Digitalisering

Naast warmteterugwinning is de potentie van ICT enorm. Van der Spek: ‘Door waardevolle informatie uit data te verzamelen en aan de hand van kunstmatige intelligentie te verwerken kunnen veel bedrijven hun processen nog verder optimaliseren. Een aantal bedrijven heeft hier al stappen gezet, maar voor veel bedrijven is het nog onontgonnen gebied. Om effectief aan de slag te kunnen moet je over betrouwbare informatie beschikken die je real-time kunt uitlezen. Hiermee kun je vervolgens intelligente systemen voeden die aan de hand van modellen aanwijzingen geven hoe je het proces nog beter kunt stroomlijnen zodat je energie kunt besparen.’ Sensoriek is daarbij een belangrijk aspect. ‘Door de komst van 5G is het eenvoudiger om een meetpunt toe te voegen. We zien ook dat steeds meer bedrijven de basis beter op orde krijgen, maar nog niet de stap maken naar kunstmatige intelligentie. Wij zetten er ook op in om bedrijven te ondersteunen, maar dit is niet eenvoudig. Het is nieuw en het vraagt tijd en inzet om bedrijven ermee bekend te maken en de stap te laten maken.’

‘In de foodsector, specialties en in mindere mate de papierindustrie is nog veel CO2-reductie mogelijk.’

Marit van Lieshout – lector Hogeschool Rotterdam

Flexibiliteit

De aandacht voor flexibiliteit in de energievoorziening neemt eveneens toe. Van der Spek: ‘De energietransitie leidt tot meer elektrificatie. Een van de technologieën die zich ook in grote belangstelling mag verheugen is de hybride boiler. Dit is een boiler voor het opwekken van stoom die je zowel op gas als elektriciteit kunt laten draaien. Je kunt hiermee inspelen op de marktwerking. Is de gasprijs hoog, dan kun je de daluren van gas overgaan op elektriciteit. Dreigt er congestie, dan is gas de beste optie. Deze technologie is echter niet voor iedereen geschikt. Het verbruikt veel elektriciteit dus moet er voldoende ruimte en aansluitcapaciteit zijn voor de boilers en moeten er afspraken worden gemaakt met de netbeheerder. Als je een extra transformatorstation moet bouwen wordt het economisch wellicht niet haalbaar. Tegelijkertijd worden in het kader van de congestieproblematiek ook systemen ontwikkeld die het mogelijk maken om de energievraag en aanbod beter in balans te brengen, zoals bijvoorbeeld Gopacs.’

Nieuwe fase

Begin dit jaar is fase 2 van Project 6-25 afgerond. ‘De validatiestudie is uitgevoerd en we hebben kunnen aantonen wat de impact van bepaalde technologie is. Daarnaast hebben we diverse instrumenten ontwikkeld die bedrijven kunnen helpen om de stap te zetten op weg naar projecten. Waar we sinds 1 september mee zijn begonnen is fase 3 van het project. De driehonderd meest CO2-intensieve bedrijven van Nederland zijn we actief aan het benaderen om mogelijkheden te bekijken. We hebben daarbij diverse instrumenten om bedrijven te ondersteunen. We kunnen bedrijven expertise leveren die nodig is om te laten zien waar de meeste kansen zitten. We hebben een methodiek ontwikkeld om goed inzicht te krijgen in de businesscase. Die methodes zijn inmiddels gepubliceerd. Er is een beslisboom ontwikkeld waarmee bedrijven de juiste financieringsmethode kunnen identificeren voor hun project. Vanuit hun eigen budget of extern. De validatiestudie geeft eveneens beter inzicht in wat mogelijk is en we zijn op dit moment bezig om de kennis die we van de technologieën hebben actief over te dragen naar bedrijven. Tot slot hebben we mensen beschikbaar die bedrijven proactief kunnen begeleiden. Kortom, we willen bedrijven zoveel mogelijk ontzorgen zodat ze technologieën makkelijker kunnen inzetten. De transitie is al moeilijk genoeg.’

Besparingspotentieel

De industrie staat voor een ambitieuze opgave: 14,3 megaton extra reductie in 2030 ten opzichte van 2015 bovenop de bestaande doelstelling. Dit komt neer op een besparing in de industrie van 59 procent ten opzichte van 1990. In 1990 was de emissie 86,7 megaton. Het emissiecijfer voor de industrie in 2015 is 55,1 megaton. Richting 2030 moet de industrie indicatief dus nog 19,4 megaton reduceren. Dit is een combinatie van bestaand beleid en de additionele opgave (5,1 + 14,3 megaton).

Er wordt wel eens geroepen dat de industrieën die veel energie verbruiken ook heel veel besparingspotentieel hebben, maar zo werkt het in realiteit niet, zegt lector Marit van Lieshout. ‘De totale warmtebehoefte van de chemische industrie bedraagt 247 petajoule. De grootste energieverbruikers zijn de stoomkrakers (160 petajoule). Dat is een enorm groot deel van het totale energieverbruik. We hebben in het validatierapport onderzocht welke aangedragen technologieën zij zouden kunnen toepassen. Daaruit blijkt dat zij maar een klein deel van de technologieën die we onderzocht hebben, kan toepassen. Voor de foodsector, specialties en polymeren chemie (in het rapport aangeduid als wider chemicals) is er veel meer CO2-reductie mogelijk.’

De afgelopen maanden volgden de aankondigingen voor plastic pyrolyse initiatieven in Nederland elkaar in hoog tempo op. Wat is de stand van zaken?

Jacqueline van Gool

Hoewel wegwerp plastic tasjes al een aantal jaar in de ban zijn gedaan en ook andere plastic wegwerpartikelen in steeds meer landen worden verboden, is het plastic-afval-probleem nog lang niet opgelost. De Nederlandse overheid heeft zich tot doel gesteld om in 2030 de helft van al het plastic te produceren door hoogwaardige recycling en het gebruik van biobased grondstoffen. Zou chemische recycling in de vorm van pyrolyse een doorbraak kunnen zijn om de niet aflatende groei van de plasticberg te keren en de chemische kringloop te sluiten?

Geen ingewikkeld proces

Bij plastic pyrolyse gebeurt eigenlijk hetzelfde als in een thermische kraker. Bij een hoge temperatuur (300-900 graden Celsius) en zonder zuurstof worden de lange ketens van de polymeren afgebroken tot pyrolyse-olie. Pyrolyse is geen ingewikkeld proces en het kan worden gebruikt om zowat ieder type plastic en mengstromen om te zetten. Bovendien kost het proces minder energie dan men zou denken. Het proces vindt plaats bij hoge temperatuur, maar het restproduct kan worden gebruikt in de energievoorziening. Een ander voordeel is dat de pyrolyse-olie minder vervuilingen bevat dan het originele plastic. Anorganische verontreinigingen en inerte stoffen blijven in het bodemproduct achter.

Pyrolyseproeftuin

‘Het verwerken van een plastic stroom tot een bruikbaar product is een moeilijk traject’, vertelt Jayand Baladien, commercieel directeur van het Havenbedrijf Moerdijk. Baladien was betrokken bij de afronding van de Pyrolyse Proeftuin Zuid-Nederland in Moerdijk. De afgelopen jaren vormde de Pyrolyse Proeftuin het hart van de innovaties op het gebied van plastic pyrolyse. ‘Bij recycling spelen waardeketens een grote rol. Dat begint aan de aanbodzijde. Er moet voldoende aanbod zijn dat ook nog van de juiste kwaliteit is. Daarnaast speelt logistiek een grote rol: Hoe krijg je de grondstoffen bij jouw installatie? En natuurlijk de technologie: Welke toleranties heb je in grondstoffen, voorbewerking, product en opzuivering? Je moet ook rekening houden met de afnemers, het product moet immers ook aan hun specificaties voldoen. En niet te vergeten: de wetgeving voor deze processen is ingewikkeld en nog in ontwikkeling.’

‘Als het te recyclen plastic het label ‘afval’ krijgt, mag je daar niet zomaar nieuwe producten van maken.’

Jayand Baladien – commercieel directeur Haven Moerdijk

Onzuivere grondstoffen

Een probleem van plastic recycling is dat het beschikbare materiaal geen homogene kwaliteit heeft. Op zich maakt dat voor het pyrolyseproces niet uit, maar voor het product wel. Om de juiste kwaliteit pyrolyse-olie te verkrijgen, zijn in de Pyrolyse Proeftuin potentiële afnemers nauw betrokken. Eén daarvan is Shell. Richard Zwinkels, directeur van Shell Moerdijk: ‘Plastics zijn helaas niet zuiver na de inzameling. Onzuiverheden komen bijvoorbeeld door kleurstoffen of addititieven die gebruikt worden om er verpakkingsmateriaal van te maken en daarmee geschikt voor marketingdoeleinden. Tevens zijn sommige plasticsoorten zoals PVC minder geschikt om chemisch te recyclen. Dit is niet honderd procent te scheiden van de meer geschikte soorten. Dit levert componenten op in de pyrolyse-olie die je niet kunt verwerken in een kraakproces.’

Shell kijkt daarom ook met interesse naar de ontwikkelingen in de Pyrolyse Proeftuin. Ook ontwikkelde het bedrijf een technologie om de pyrolyse-olie te upgraden. Hierdoor kan pyrolyse-olie met een breder scala aan kenmerken in de krakers worden gebruikt. Een andere grote uitdaging is het opschalen van de technologie. Om de ambities voor 2030 waar te maken, moet er nog een hoop gebeuren.

Waar vestigen?

Wat de ideale vestigingslocatie voor een plastic pyrolysefabriek is, is nog een vraag. ‘Je kunt overwegen om een pyrolyse-fabriekje neer te zetten naast een afvalverwerker, zodat je het plastic niet hoeft te vervoeren. Maar wil je schaalgrootte creëren, dan zijn de risiconiveaus hoger en kun je beter kiezen voor een industriegebied waar grotere stromen plastic gemakkelijk kunnen worden aangevoerd en waar je dichter bij de afnemer zit’, aldus Baladien.

Zwinkels: ‘Naarmate wij meer ervaring hebben opgedaan met welke soorten plastics geschikt zijn als grondstof en het opzuiveringsproces, zal het ook duidelijker worden wat de meest strategische lokatie wordt voor eventuele uitbreiding. Momenteel hebben we gekozen om de pyrolyse-olie in te zamelen bij de fabrieken van bijvoorbeeld Pryme of BlueAlp.’

‘We zien dat er regelgeving ontstaat voor een gelijk speelveld.’

Richard Zwinkels – directeur Shell Moerdijk

Niet labelen als afval

Op het moment vormt ook wetgeving een struikelblok voor chemische recycling van plastic. ‘Als het te recyclen plastic het label ‘afval’ krijgt, mag je daar niet zomaar nieuwe producten van maken. Misschien valt daar te leren van andere ketens waarin dit al gebeurt, zoals in het geval van glas of staal.’ Baladien is afkomstig uit de staalsector, dus zijn kennis hierover komt goed van pas. ‘Scrap dat terug de hoogovens ingaat, is niet gelabeld als afval en wordt dus als grondstof behandeld.’ Daarnaast moet in de wetgeving worden geregeld dat er geen oneerlijke geldstromen ontstaan. ‘Voor het verwerken van afval krijg je geld. Als je er daarna producten van maakt, die je kunt verkopen, zou je er nogmaals aan verdienen. Het is belangrijk dat dit goed wordt gereguleerd.’

tekst gaat verder onder de afbeelding
pyrolyse

(c) Shell

Roadmap

Zwinkels ziet dat het wel de goede kant op gaat. ‘De energietransitie is duidelijk aan het versnellen. We zien dat overheden en regulerende instanties meer en meer belang hechten aan de circulaire economie en er regelgeving ontstaat voor een gelijk speelveld.’ Zo werd begin dit jaar de Roadmap Chemische Recycling kunststoffen 2030 gepresenteerd om investeringen in chemische recycling te versnellen. De roadmap dient om verschillende het hoofd te bieden, het investeringsklimaat te verbeteren en de samenhang van de keten te versterken. Dat gaat bijvoorbeeld om het ontwikkelen van een uniform meet- en registratiesysteem van koolstof en CO2 impact, het opstellen van specificaties voor het inzamelen en sorteren en het beschikbaar stellen van kunststofafval als test batch. Er is ook oog voor subsidies en financiële ondersteuning. Zo is er de komende acht jaar ongeveer 250 miljoen euro beschikbaar vanuit het Groeifonds voor Materialen NL. Daarnaast lopen de DEI+ en de MOOI Regelingen en kunnen bedrijven via Invest-NL ondersteuning krijgen. Ook helpt de Circular Biobased Delta, bijvoorbeeld bij het aanvragen van vergunningen, financiering en verzekeringen en het initiëren van subsidieprojecten.

PyroCHEM Park

Het Havenbedrijf Moerdijk profileert zich nadrukkelijk om een rol te spelen in deze opkomende sector. De Pyrolyse Proeftuin Zuid-Nederland werd afgelopen zomer officieel afgerond, maar de ontwikkelingen gaan door in een kleiner consortium onder de noemer PyroCHEM Park. Naast het Havenbedrijf Moerdijk nemen ook Green Chemistry Campus, BOM, Wast4Me, Van der Kooy en Avans Hogeschool deel. Er werken momenteel in Nederland zo’n honderdvijftig bedrijven in verschillende fases van ontwikkeling aan plastic pyrolyse. Dat is voor het Havenbedrijf Moerdijk een goed gegeven. Baladien: ‘Op het haven- en industrieterrein Moerdijk hier is nog zo’n zestig hectare beschikbaar voor industriële activiteiten. Hiervan willen we er in ieder geval dertig inrichten voor circulaire activiteiten zoals plastic pyrolyse. Deze activiteiten zijn voor ons erg interessant omdat ze het industriële cluster versterken en bijgdragen aan de decarbonisatie van ons haventerrein. We zijn met de bedrijven Waste4Me en Xycle, die vergevorderde plannen hebben om zich hier te vestigen, een lead-traject ingegaan.’ Xycle is een consortium waarin Patpert Teknow Systems, NoWIT BV en Vopak Ventures deelnemen. Patpert Teknow Systems heeft een beproefde technologie die in India al commercieel wordt toegepast. In 2023 hoopt het bedrijf ook in Moerdijk op te kunnen starten. Waste4Me heeft sinds 2019 een demonstratiefabriek in de Pyrolyse Proeftuin en wil deze in eerste instantie opschalen tot 35 kton en wil in de toekomst een miljoen ton pyrolyse olie produceren.

Ondanks dat er nog een aantal struikelblokken te overwinnen is, kan plastic pyrolyse zeker een belangrijke bijdrage leveren om de chemische industrie circulair te maken. De dag dat al het plastic als grondstof kan worden hergebruikt, is nog een stip op de horizon, maar komt hiermee wel een stapje dichterbij. Getuige ook de vele initiatieven van de industrie in binnen- en buitenland.

Projecten

BP – Brightmark: Next Generation Plastic Renewable Plant in Nederland, België of Duitsland naar Amerikaans model. Capaciteit: 100 kiloton plastic per jaar, waarbij zo’n 68 miljoen liter brandstof en nafta wordt verkregen en 22 miljoen liter wax.

Shell – Pryme – BlueAlp: Pryme bouwt een fabriek in Rotterdam waar vanaf 2022 60 duizend ton plastic afval wordt omgezet in pyrolyseolie. Shell neemt de olie af en mengt deze bij in de krakers in Moerdijk en Rheinland. Er zijn plannen voor een tweede fabriek die jaarlijk 350 duizend ton pyrolyse-olie produceert. Oplevering: 2024.

Chemelot – Itero, Recycling Technologies, Plastic Energy, Sabic: Itero bouwt een demonstratieplant op de Brightlands Chemelot Campus om plastic om te zetten in pyrolyse-olie, -gas en wax. Capaciteit: 27 kiloton gemengd en vervuild plastic. Oplevering: 2023. Op Chemelot werken ook Recycling Technologies en Plastic Energy (in samenwerking met Sabic) aan plastic pyrolyse. De installatie van Plastic Energy wordt in 2022 in gebruik genomen en produceert dan zo’n vijftien duizend ton pyrolyse-olie per jaar.

Dow – Fuenix – Haldor Topsoe: Fuenix Ecogy Group levert pyrolyse­olie aan Dow, die deze gebruikt in haar plasticsproductie. Dow wil in 2025 minimaal honderdduizend ton gerecycled plastic in het productaanbod in de EU te hebben. In Terneuzen wordt daarnaast een Market Development Unit gebouwd (capaciteit: tienduizend ton per jaar) die gebruikmaakt van de PureStep-technologie van Haldor Topsoe.

Renasci – BlueAlp, Indaver: Renasci heeft in Oostende een pyrolyse­installatie van BlueAlp met een capaciteit van 120 duizend ton per jaar in bedrijf. Indaver bouwt in Antwerpen een demonstratie­installatie om vijftienduizend ton plastic per jaar te verwerken.

Op het grensvlak tussen zoet en zout water zit een enorm energiepotentieel. Ionen uit het zoute water streven namelijk naar een hogere entropie, waardoor ze naar het zoete water trekken. Dit natuurkundig verschijnsel kan je gebruiken om stroom op te wekken, ook wel bekend als blue energy. Met een techniek die bekend staat als reverse elektrodialyse (RED) is het mogelijk om het energiepotentieel van de deelstromen te oogsten. REDstack ontwikkelde membranen die selectief positief of negatief geladen ionen doorlaten en bouwde hiervan een systeem dat inmiddels werkend te zien is op de Afsluitdijk.

Wereldwijd zijn er heel wat deltagebieden waar zoet water uit de rivieren de zoute zee instroomt. Bovendien lozen veel rioolwaterzuiveringen hun zoete water in zee. Dit zijn allemaal potentiële energiebronnen wat REDstack betreft. Directeur Pieter Hack rekende al uit dat wereldwijd één terawatt blue energy beschikbaar is. Men moet het alleen nog maar oogsten. ‘Theoretisch is het energiepotentieel van een vierkante meter membraan twee watt. Daarmee zou een kuub zoet water die de zee instroomt één megawatt per seconde kunnen opleveren’, zegt Hack. ‘Nu is het lastig om alle energie te winnen, maar een deel is al voldoende. Het grote voordeel van deze technologie vergeleken met bijvoorbeeld wind- en zonne-energie is dat het altijd beschikbaar is. Zolang het zoete water richting zee stroomt, ontstaat het potentiaalverschil en kunnen we produceren. Bovendien zou een installatie met een capaciteit van honderd megawatt op vrij korte termijn stroom kunnen leveren tegen een kostprijs van elf cent per kilowattuur. Door schaalvoordelen zou die prijs zelfs kunnen zakken naar de vijf cent, volgens gerenommeerde bureaus.’

Stacks

De ontwikkeling van de RED-technologie is al lang geleden begonnen. Een grote uitdaging was om de juiste membranen en stacks te ontwikkelen tegen zo laag mogelijke kosten. Hack: ‘De eerste testopstellingen haalden nog geen één procent van de theoretische opbrengst van blue energy. Het duurde dan ook lang voor we uiteindelijk de balans vonden tussen kosten en prestaties. Daarna moesten we nog de membranen in een stack plaatsen en voorzien van elektroden die het opgewekte potentiaal omzetten in elektrische stroom. Uiteindelijk konden we testen in 2014 en leek het of meneer Murphy ook zijn intrek had genomen op de Afsluitdijk. Zowat alles wat mis kon gaan, ging mis. We hadden op den duur zelfs te maken met drijfijs. Gelukkig leer je ook van tegenslagen en dus konden we verder bouwen aan een robuust systeem dat weinig onderhoud vergt. Het heeft immers nauwelijks draaiende delen.’

‘Waterschaarste wordt op den duur misschien nog wel een groter probleem dan energieschaarste.’

Pieter Hack directeur REDstack

Inmiddels zijn de meeste hobbels wel overwonnen en draait een pilotinstallatie op de Afsluitdijk. Maar Hack wil deze pilot graag opschalen naar een grotere capaciteit, op industrieel demonstratieniveau. Hack: ‘We hebben intussen belangrijke resultaten geboekt met de stack-technologie. We weten niet alleen hoe we de stacks moeten ontwerpen, maar ook hoe de processen daaromheen moeten worden ingericht. Je moet immers water innemen, voorfiltreren en in de stacks leiden. De volgende stap voor ons is om opschalingsprojecten op te starten zodat we de industriële werking van blue energy voor potentiële klanten kunnen aantonen. Dit is een zeer interessante technologie voor duurzame energieproducenten omdat het een vaste basislast levert.’

Ontzilting

Hack heeft echter nog meer ijzers in het vuur. Want met dezelfde membranen en stacks is ook elektrodialyse mogelijk. Een beproefde techniek om zout water te ontzilten. ‘Waterschaarste wordt op den duur misschien nog wel een groter probleem dan energieschaarste. De jarenlange ontwikkeling in de membranen en stacks leverde uiteindelijk een product op dat ook op ontziltingsgebied beter is dan die nu op de markt verkrijgbaar zijn. Op korte termijn levert deze markt ons dan ook meer op dan die van blue energy. We denken dat de impact van beide toepassingen groot kan zijn op de klimaatuitdagingen waar we voor staan. Om op grotere schaal te leveren, moeten we wel een membraanproductielijn inrichten. Ook voor de stacks geldt dat als we die op industriële schaal kunnen produceren, ze steeds goedkoper worden. En daarvoor hebben we vooral geld nodig.’

Met een bedrag van 17 miljoen euro kan REDstack de komende drie jaar zodanig opschalen dat het op eigen benen verder kan. Hack doet daarom mee aan de Dragons’ Den of Transition tijdens de afsluiting van de European Industry & Energy Summit 2021, 7 en 8 december in Rotterdam Ahoy. ‘We hebben al veel belangstelling, niet alleen uit enkele Europese landen, maar ook uit Colombia, Zuid-Afrika en Zuid-Korea. Bovendien ligt er al vijf miljoen euro subsidie op ons te wachten. Daar kunnen we echter pas gebruik van maken als we drie miljoen euro eigen geld kunnen investeren. Onze businesscase is voor een investeerder dan ook zeer aantrekkelijk met een volwassen technologie en een markt die liever vandaag dan morgen zowel de ontzilting als energieopwekkingsmogelijkheden wil inzetten.’

Reverse ElectroDialysis

Reverse ElectroDialysis (RED) oftewel omgekeerde elektrodialyse maakt gebruik van het feit dat zouten zijn opgebouwd uit positief en negatief geladen ionen. In zeewater zijn dat voornamelijk Na+ en Cl-. Bij RED worden twee type membranen gebruikt. Dit zijn membranen die uitsluitend positieve ionen doorlaten: Cation Exchange Membranes. En membranen die enkel negatieve ionen doorlaten: Anion Exchange Membranes.

Wanneer zout water tussen twee van zulke membranen doorstroomt, met aan de andere zijde van de membranen zoet water, dan zullen de ionen uit het zoute water naar het zoete water willen migreren. Met een CEM aan de ene zijde en een AEM aan de andere zijde, zullen de beide soorten ionen dus in tegenovergestelde richting migreren. Op die manier ontstaat een transport van positief geladen delen in de ene richting en negatief geladen delen in de andere richting. Zo ontstaat er dus een positieve en negatieve, ofwel een elektrochemische cel, een duurzame, volcontinue energie-generator.

Zowel Tata Steel als ArcelorMittal willen de CO2-uitstoot van hun staalproductie flink verminderen. Beide bedrijven zetten daarom in op Direct Reduced Iron (DRI) technologie en elektrische ovens. Een methode waarmee staal­bedrijf SSAB in Zweden onlangs voor het eerst bijna fossielvrij staal wist te produceren.

ArcelorMittal kondigde eind september aan 1,1 miljard euro te investeren in de vestiging in Gent. De staalproducent wil een installatie voor direct gereduceerd ijzer (DRI) (zie kader) bouwen met een capaciteit van 2,5 miljoen ton. Daarnaast bouwt de staalproducent op dezelfde locatie twee nieuwe elektrische ovens. Tegen 2030 leidt deze nieuwbouw tot een vermindering van ongeveer drie miljoen ton CO2-emissies per jaar.Zodra de DRI-installatie en elektrische ovens zijn gebouwd, komt er een overgangsperiode waarin de productie geleidelijk van hoogoven A naar de DRI-installatie en elektrische ovens verschuift. Daarna sluit het bedrijf hoogoven A omdat deze dan het einde van de levensduur heeft bereikt.

Nog niet fossielvrij

Begin september maakte ArcelorMittal ook al bekend dat het steun krijgt van de Duitse overheid voor de bouw van een fabriek op industriële schaal voor direct gereduceerd ijzer op waterstofbasis. Deze komt in Hamburg te staan. De demonstratiefabriek moet de basis leggen om staal te produceren zonder koolstofemissies. De staalproducent produceert in Hamburg overigens al staal met behulp van de DRI-technologie, maar gebruikt daarbij nog aardgas in het proces. Daardoor is de route niet fossielvrij.

In dezelfde maand dat ArcelorMittal zijn aankondigingen deed, liet Tata Steel IJmuiden weten volop te koersen op de productie van groen staal via de waterstofroute. Om dat te kunnen doen wil Tata Steel ook gebruikmaken van DRI in combinatie met elektrische ovens, ook wel vlamboogovens genoemd. Waar Tata Steel de waterstof vandaan gaat halen, is nog niet duidelijk (zie kader). Het bedrijf schetst wel een scenario waar het eerst aardgas inzet als brandstof dat ze geleidelijk kan aanvullen met waterstof. Gezien het feit dat Tata de CCS-route loslaat, zal blauwe waterstof geen rol meer spelen.

Direct Reduced Iron technologie

Wat is die technologie waar die staalproducenten nu op inzetten? Bij de Direct Reduced Iron technologie wordt staal gemaakt op basis van aardgas of waterstof. Tijdens de reductie wordt de zuurstof uit ijzererts verwijderd waarna ijzer overblijft. In een traditioneel proces gebeurt dit met behulp van kolen of cokes. Het gebruik van aardgas of waterstof zorgt voor een enorme afname in de CO2­uitstoot.

Het ijzer dat uit de DRI-installatie komt, ook wel sponsijzer genoemd, wordt vervolgens bewerkt in een elektrische oven. Hierin wordt het sponsijzer en schroot gesmolten, dat daarna in een staalfabriek kan worden gevormd tot plakken.

In mei begon HYBRIT met de bouw van een waterstofopslagfaciliteit op proefschaal.

Zweden

Wat Tata en ArcelorMittal doen, vertoont veel gelijkenissen met de plannen van staalproducent SSAB in Zweden. Het bedrijf produceerde onlangs met de DRI-technologie staal met gebruik van fossielvrij geproduceerde waterstof.

Dit maakt het mogelijk ongeveer negentig procent van de uitstoot in de staalproductie te verminderen. SSAB werkt samen met mijnonderneming LKAB en energieleverancier Vattenfall in het Hybrit-project om in 2026 als eerste fossielvrij staal op industriële schaal op de markt te brengen. Daarvoor hebben de partijen naast de staalfabriek van SSAB in Luleå in Zweden een pilotfabriek staan.

De waterstof die SSAB in het directe reductieproces gebruikt, wordt opgewekt door elektrolyse van water met duurzame elektriciteit. De waterstof kan direct worden gebruikt of opgeslagen voor later gebruik. In mei begon HYBRIT met de bouw van een waterstofopslagfaciliteit op proefschaal, naast de pilotfabriek voor directe reductie in Luleå.

Athos-project stopt

Project Athos richtte zich de afgelopen jaren op de ontwikkeling van een grootschalig CO2 -transport, -hergebruik en -opslagproject in het Noordzeekanaalgebied. Net als EBN, Gasunie en Port of Amsterdam was Tata Steel nauw bij dit project betrokken. Het ingeschatte beschikbare CO2-volume van Tata Steel was het fundament voor de conceptuele en technische uitgangspunten van het project. Het besluit van Tata Steel om versneld over te gaan op de DRI-technologie betekent daarom dat het project Athos in de huidige vorm niet kan voortbestaan.

De Athos-partners onderzoeken de komende maanden de mogelijkheden om Tata Steel zo goed mogelijk te faciliteren in een nieuwe koers. Zo willen ze bijdragen aan de regionale CO2-reductieopgaven in het Noordzeekanaalgebied en de uitvoering van het Klimaatakkoord.

Door in het proces ijzerertspellets te gebruiken die al warm zijn, worden enorme hoeveelheden energie bespaard.

Fabriek op industriële schaal

Ondertussen bouwt het Zweedse bedrijf in Gällivare aan een productie-installatie voor fossielvrij sponsijzer (zie kader DRI-technologie). Deze moet over vijf jaar klaar zijn. De industrialisatie moet beginnen met de eerste demonstratiecentrale, die in 2026 klaar is, voor de productie van 1,3 miljoen ton fossielvrij sponsijzer. De demonstratiecentrale wordt geïntegreerd met de productie van ijzerpellets. Het doel is om de productie van sponsijzer tegen 2030 uit te breiden tot een volledige industriële schaal van 2,7 miljoen ton om aan SSAB en andere klanten grondstoffen voor fossielvrij staal te kunnen leveren.

De nieuwe fabriek wordt om een aantal redenen in Gällivare gebouwd. Het is in de buurt van de mijnbouwproductie en -verwerking van LKAB. Door in het proces ijzerertspellets te gebruiken die al warm zijn, worden enorme hoeveelheden energie bespaard. Bovendien hoeft er dertig procent minder gewicht te worden getransporteerd, omdat met waterstofgas de zuurstof uit het ijzererts wordt verwijderd. Gällivare biedt ook goede toegang tot duurzame elektriciteit van Vattenfall.

staal

(c) Wikimedia

Waterstof Tata Steel

Tata Steel wil, zodra er voldoende en betaalbare waterstof beschikbaar komt, overschakelen naar staalproductie op waterstof. Wellicht maakt het bedrijf daarbij gebruik van het project H2ermes. Samen met Nobian en Havenbedrijf Amsterdam onderzoekt Tata Steel daarin de mogelijkheden voor het opzetten van een honderd megawatt waterstoffabriek op het terrein van de staalproducent in IJmuiden.

Deze installatie kan in de toekomst met duurzame elektriciteit tot 15.000 ton groene waterstof per jaar produceren. In dit proces wordt ook zuurstof geproduceerd. Met de zuurstof en waterstof kan Tata Steel op duurzamer staal produceren en zijn CO2-uitstoot flink verminderen.

Port of Amsterdam richt zich op de infrastructuur voor de verdere distributie van groene waterstof. Dit dient als basis voor de ontwikkeling van nieuwe producten en groene brandstoffen en het aantrekken van circulaire industrieën. Daarnaast kan de waterstof worden gebruikt voor verduurzaming van de regio door deze bijvoorbeeld te gebruiken voor emissievrij openbaar vervoer en transport, verwarming van gebouwen of nieuwe vormen van groene chemie in het havengebied.