Industrielinqs 4-2020 Archieven - Utilities

De Green Chemistry Campus zet de eerste schreden op het groene chemie pad. Dat wil echter niet zeggen dat de hele route al is uitgestippeld. De nieuwe directeur Connie Paasse ziet in ieder geval een markt ontstaan met een hoge toegevoegde waarde. ‘We moeten vele parallelle paden bewandelen om fossiele brandstoffen te vervangen. Dus gaat groene chemie hand in hand met de energietransitie en de circulaire economie.’

Het feit dat Connie Paasse directeur is geworden van de Green Chemistry Campus is een duidelijk signaal dat biochemie volwassen aan het worden is. De carrière van Paasse voltrok zich met name langs chemische en petrochemische bedrijven als Arkema, Purac, ICI en Shell. Met als laatste wapenfeit de rol van sitemanager bij de PTA-fabriek van BP in het Belgische Geel. Bedrijven met duidelijke fossiele roots. Alhoewel ze inmiddels ook een wending aan het maken zijn naar groene en duurzame alternatieven.

Sinds kort geeft ze leiding aan de business-accelerator voor opschaling van bio-circulaire innovaties. Ofwel de Green Chemistry Campus in Bergen op Zoom, dat grenst aan het terrein van Sabic. De campus biedt faciliteiten, ruimte en advies aan start-ups om op te schalen richting de markt voor groene chemische grondstoffen en toepassingen. Een markt die pakweg tien jaar geleden nog nauwelijks bestond. Samen met partners in Zuidwest-Nederland maakt de campus onderdeel uit van de Circular Biobased Delta om de transitie richting een bio-circulaire economie te versnellen. De recente MKB-stimuleringsregeling van 1,2 miljoen euro van de provincie Noord-Brabant in samenwerking met de gemeente Bergen op Zoom en de campus is daar een goed voorbeeld van.

‘De klimaatmodellen zijn inmiddels alarmerend genoeg om mensen in beweging te krijgen.’

Connie Paasse, directeur Green Chemistry Campus

Urgentiebesef

Paasse ziet dat de ‘sense of urgency’ de afgelopen jaren is gegroeid. ‘Zo’n ingrijpende transitie kan je niet forceren. Pas als we als maatschappij de keuze maken om geen fossiele brandstoffen meer te gebruiken, kunnen we de gevolgen daarvan accepteren. De klimaatmodellen zijn inmiddels alarmerend genoeg om mensen in beweging te krijgen. Die stellen steeds meer vragen aan de politiek die uiteindelijk ook bij de industrie terechtkomen. De chemische industrie wordt meer en meer gedwongen zich te mengen in dit soort publieke discussies en positie te kiezen. Als consumenten aan bijvoorbeeld Unilever vragen of ze duurzamere verpakkingen willen gebruiken, sijpelt die vraag door naar de hele keten.’

tekst gaat verder onder de afbeelding
paasse

Connie Paasse voor TNO’s faciliteiten voor Diels Alder chemie naar functionele aromaten binnen Shared Research Center Biorizon op de Green Chemistry Campus.

Dat een groene chemische campus kan bijdragen aan de maatschappelijke roep om vergroening, daar is Paasse van overtuigd. ‘De ervaring die we hier opdoen, kunnen we straks grootschaliger in de industrie toepassen. Ik vind het ook leuk dat ik mijn ervaring in de chemische industrie nu kan inzetten om de volgende generatie klaar te stomen voor hún toekomstige industrie. Dat niet alle initiatieven tot volle wasdom komen, hoort daar ook bij. Het verschil tussen het lukken en niet lukken van innovatieve techniek is maar zo klein. Vaak is het een kwestie van de juiste tijd en de juiste markt aanboren. Daarom kan het ook zijn dat ideeën die tien jaar geleden al een keer zijn mislukt, nu wel de juiste voedingsbodem kunnen krijgen. We ondersteunen de start-ups en scale-ups in ieder geval zoveel mogelijk door ze ook op het financiële vak bij te staan of hun kennis van de markt en technologie bij te spijkeren.’

Techniek is in de energie- en grondstoffentransitie maar een deel van de oplossing. ‘En misschien nog wel het meest eenvoudige deel. Willen we echt overgaan naar groene grondstoffen en hernieuwbare energie dan moeten bijvoorbeeld ook de financiële systemen daar op worden afgestemd. De terugverdientijden van groene, kleinschalige projecten zijn soms wat langer dan de financiële markt gewend is. We moeten tegelijkertijd antwoord geven op de vraag welke nieuwe grondstoffen de plaats innemen voor de fossiele varianten en waar we ze vandaan gaan halen.’

Parallelle paden

Met het Nederlandse Klimaatakkoord en de Europese Green Deal lijkt in ieder geval de weg vrijgemaakt voor een transitiepad naar emissieloze productie in 2050. Paasse: ‘Dertig jaar lijkt nog ver weg, maar in de chemie is dat eerlijk gezegd een kort tijdsbestek. Er staan meerdere chemische plants in Nederland die veel ouder zijn. De beslissingen die we nu nemen, kunnen dan ook nog lang na-ijlen. Dat geeft echter geen excuus om dan maar niets te doen. Sterker nog: ik denk dat we als sector het lef moeten hebben om te dromen over waar we over dertig jaar staan. Als we dat niet kunnen, kunnen we het ook niet realiseren. Misschien dat de droom niet helemaal uitkomt, maar je moet wel grote ambities hebben om een verandering in gang te zetten. We weten ook al van tevoren dat dat pad geen rechte lijn wordt. Er moeten vele parallelle paden tegelijkertijd moeten worden bewandeld. Zo kun je nu al uittellen dat we de hoeveelheden fossiele grondstoffen die we nu gebruiken niet één op één kunnen vervangen voor groene varianten. Daarvoor is eenvoudigweg te weinig land beschikbaar.’

Noodzakelijke tussenstap

Je moet dus tegelijkertijd nadenken over hoe je het grondstoffengebruik kunt terugdringen, hoe je plastics kunt hergebruiken en hoe je transportbrandstoffen kunt vervangen voor elektriciteit of bijvoorbeeld waterstof. ‘Met de groene grondstoffen die worden ingezet voor de productie van hoogwaardige chemische grondstoffen zie je dat soms wordt geconcurreerd met de voedselketen. Ook daar moet de maatschappij de komende jaren keuzes maken. Als je direct concurreert met de menselijke consumptie, trek je al snel aan het kortste eind. Veel van die voedingsstoffen gaan echter als veevoeder naar de vleesindustrie. Minder vlees eten zet dus ook wat betreft de beschikbaarheid van biogrondstoffen veel zoden aan de dijk. Tegelijkertijd moeten we ons niet blindstaren op de eigen productie. De Rotterdamse haven is nu al een hub voor groene grondstoffen. Ook de havens kijken inmiddels al welke goederen de industrie nu en in de toekomst nodig heeft.’

Bij al die ontwikkelingen moet je het einddoel niet uit het oog verliezen: het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen. Paasse: ‘Je moet productieketens dan ook altijd tegen die meetlat leggen. In dat licht denk ik dat ook het afvangen en opslaan van CO2 een noodzakelijke tussenstap is om de doelen voor 2030 te kunnen halen. Eerlijk gezegd vind ik dat de inzet van die afgevangen kooldioxide in chemische producten niet direct de beste route is. Tot nog toe kunnen planten dit veel efficiënter converteren naar waardevolle koolstofketens. Maar toch zijn ook dit wellicht routes die we moeten onderzoeken.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

paasse

‘We gaan niet over op duurzame grondstoffen omdat de olie opraakt, maar omdat de alternatieven beter zijn.’

Connie Paasse, directeur Green Chemistry Campus

Toegevoegde waarde

De bijdrage van de Green Chemistry Campus is vooral gericht op het faciliteren van bio-circulaire start-ups en scale-ups om groene grondstoffen zo efficiënt mogelijk in te zetten. ‘We hebben in Nederland drie krakers die nafta als grondstof gebruiken. Je kunt er natuurlijk voor kiezen om dezelfde processen te gebruiken, maar dan met een andere grondstof. Maar de vraag is of je niet beter de functionaliteit die al in de biogrondstoffen zit kunt behouden. In cellulose zit de zuurstof al in het molecuul. Het is dan zonde dit eerst uit elkaar te halen om er vervolgens bij synthese weer terug te plaatsen. Het zou slimmer zijn om die functionaliteit in groene grondstoffen te gebruiken om direct hoogwaardigere producten te maken. TNO werkt bijvoorbeeld op de Green Chemistry Campus binnen Shared Research Center Biorizon aan de opschaling van bio-aromaten uit die cellulose.’

Tegelijkertijd zijn er natuurlijk biologische reststromen die lastiger zijn te converteren. ‘Die zijn misschien nog wel interessanter omdat ze per definitie niet concurreren met de voedselvoorziening. Via vergassing of partiële pyrolyse is het mogelijk de biomassa terug te brengen tot bruikbare moleculen de basismoleculen.’

Binnen Biorizon onderzoekt TNO de productie van aromaten uit biomassa reststromen zoals dierlijke mest, gft en landbouwafval. Zowel C5-suikers als lignine en zelfs de houtachtige residuen kunnen via diverse technieken worden omgezet. Niet alleen in de bulkaromaten benzeen, tolueen en xyleen (BTX), maar ook in nieuwe functionele aromaten die bijvoorbeeld zorgen voor een betere UV-stabiliteit, meer glans of hogere weerbestendigheid. Er is dan ook veel interesse vanuit onder meer fabrikanten van coatings, lijmen, polyurethaanschuim en high-end smeermiddelen. Daarnaast worden de aromaten gebruikt voor diverse soorten plastic.

Nieuwe grenzen

Paasse is dan ook zeer positief over de voedingsbodem in Nederland voor groene chemie. ‘We merken dat steeds meer klanten willen betalen voor duurzamere oplossingen die vaak beter presteren en dat de overheid steeds meer durft te sturen. We gaan niet over op duurzame grondstoffen omdat de olie opraakt, maar omdat de alternatieven beter zijn. Veel hangt dan ook af van een eerlijke CO2-prijs, maar ook van de ruimte die ondernemers krijgen om de grenzen op te zoeken. Ik zou zelfs willen zeggen dat we met zijn allen nieuwe grenzen moeten definiëren. We moeten als samenleving durven bepalen wat logische oplossingen zijn en niet direct in de verdediging schieten als zaken net iets anders uitpakken. We gaan een onzekere toekomst tegemoet, maar als we dat goed aanpakken wel een veel mooiere en schonere.’

De leveringszekerheid van de Nederlandse en Noordwest-Europese elektriciteitsvoorziening komt in de periode tot 2035 meer onder druk te staan. Door het toenemende aandeel van opwekking uit wind en zon, neemt de behoefte aan flexibiliteit toe. Wil de industrie gebruik kunnen blijven maken van betrouwbare betaalbare stroom, dan moet ze flexibeler worden door bijvoorbeeld af te schakelen op momenten van schaarste. Uit onderzoek van DNV GL blijkt dat ze daar nog niet klaar voor is. De kosten zijn nog onduidelijk en de ‘sense of urgency’ mist. Daarbij komt ook nog eens dat het veel vraagt van de industrie om systemen hier goed voor in te richten.

De Nederlandse industrie heeft een theoretisch potentieel van zo’n 3400 megawatt elektriciteitsvraag die flexibel kan worden ingezet. Dat blijkt uit het rapport ‘De mogelijke bijdrage van industriële vraagrespons aan leveringszekerheid’ gepubliceerd door DNV GL en medegefinancierd door Eneco, PZEM, RWE, Tennet, Uniper en Vopak. Als deze flexibiliteit wordt ingezet, is Nederland bij dreigende tekorten minder afhankelijk van conventionele centrales en import uit andere landen.In de toekomst wordt de dreiging van eventuele tekorten reëler, doordat elektriciteitsopwekking steeds afhankelijker wordt van zon en wind. Daarbij komt de uitfasering van verschillende regelbare bronnen van opwekking, zoals kolen (in Nederland en Duitsland) en nucleaire centrales (vooral in Duitsland en België). En ook de vraag verandert, de industrie gaat meer elektriciteit gebruiken doordat ze processen elektrificeert.

tekst gaat verder onder de afbeelding

stroom

‘Wij geven graag het signaal af dat industrie en energieverkopers met elkaar afspraken moeten maken.’

Anton Tijdink, marktanalist Tennet

Extreme schaarste

Voor het zogenaamde Dunkelflaute-scenario waarin langere periodes weinig tot geen energie kan worden opgewekt door middel van wind en zonlicht is het misschien economisch interessanter om de industrie gedeeltelijk uit te zetten in plaats van centrales in de lucht te houden die eens in de tien jaar aan moeten. De vraag is of het niet een hele grote ingreep is voor de industrie om af te kunnen schakelen voor deze weinig voorkomende momenten van extreme schaarste. Anton Tijdink, marktanalist bij netbeheerder Tennet, snapt die vraag. ‘Met het rapport tonen we aan dat het op die schaarse momenten economisch uit kan. We willen ook voor wat meer frequentere noodzaken industriële partijen vragen om na te denken over buffering. Hoe kan je nou flexibeler omspringen met stroomgebruik?’

Goedkoper

Industriële partijen zijn vooralsnog gewend om te denken in baseload elektriciteitscontracten met een vaste prijs. Tijdink: ‘Als je buffers of flexibiliteit laat inbouwen, kan je daar waarde uithalen omdat de elektriciteitsmarkt grilliger wordt vanwege de afhankelijk van duurzame energie. Als je daar beter op in kunt spelen, kan je gebruik maken van de momenten dat de stroomprijs laag is. Op andere momenten kan je misschien uit je buffer tappen, overschakelen op een gasproces of afschakelen om daarmee het systeem te ontlasten. Wij denken dat dat goedkoper gaat zijn dan de huidige baseloadcontracten.’

Ook Jorim de Boks, strategisch analist bij energieproducent- en leverancier PZEM, verwacht dat flexibiliteit in de toekomst meer waarde krijgt. ‘Er zit ook waarde in het afnemen van extra elektriciteit als er een overschot is aan zon en wind. De vraagrespons die in de studie wordt geschetst is heel erg specifiek gericht op het minder afnemen van elektriciteit als er heel veel vraag naar is. De afgelopen jaren kwamen die situaties niet of nauwelijks voor door de overcapaciteit van conventionele centrales. Deze overcapaciteit neemt af door de uitfasering van kolen- en kerncentrales. Door de groei van wind- en zonne-energie zijn weinig partijen bereid te investeren in nieuwe productiecapaciteit aangezien deze slechts voor een beperkt aantal draaiuren nodig is.’

Systemen inrichten

Om voorbereid te zijn op de toekomst, zouden bedrijven nu bij investeringen al moeten nadenken waar ze buffers in kunnen bouwen en waar flexibiliteit in processen zit. Tijdink: ‘Als de industrie elektrificeert wordt ze afhankelijker van elektriciteit. Als bedrijven dat perspectief meenemen bij komende investeringen, kunnen ze beter optimaliseren. Wij willen nu graag het signaal afgeven dat industrie en verkopers van energie hier afspraken over moeten maken met elkaar. Wijzelf moeten zorgen dat de elektriciteit te transporteren is.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

stroom

‘Het is niet altijd zo dat je direct op- en af moet schakelen. Je kunt ook actief zijn op de dagvooruitmarkt.’

Jorim de Boks, strategisch analist PZEM

Tennet ziet ook wel dat het misschien makkelijker is gezegd dan gedaan. ‘Het is een hele grote uitdaging’, stelt Tijdink. Je kunt wel stellen dat het goedkoper is om vraagrespons te doen bij de industrie en die kan bereid zijn om dat te doen, maar het vergt veel van bedrijven om hun systemen en bedrijfsvoering erop in te richten (zie kader over Nouryon, red.). Je moet veilig kunnen reageren op een signaal of een afspraak met een marktpartij.’

Kennisuitwisseling

Op basis van interviews en schriftelijke interactie die DNV GL voor haar studie heeft gehad met industriële partijen lijken veel partijen niet klaar, danwel bereid te zijn om grootschalig vraagrespons aan te bieden. Er is namelijk slechts beperkt data beschikbaar over de kosten en dynamiek van het aanbieden van flexibiliteit. De Boks herkent het en begrijpt ook dat bedrijven terughoudend zijn. ‘De sense of urgency mist, omdat er op het moment voldoende capaciteit is. Daarnaast speelt hier denk ik onbekend maakt onbemind mee. De kennis over de verschillende vormen van flexibiliteit en de waarde daarvan zit bij de elektriciteitsbedrijven. Het is bijvoorbeeld niet altijd zo dat je direct op- en af moet schakelen. Je kunt ook actief zijn op de dagvooruitmarkt. Dan weet je een dag van tevoren welke uren je de dag erna moet minderen en dan kan je dat zelf regelen. Aan de andere kant hebben wij niet de kennis van de vrijheden die de industrie heeft in processen. Daarvoor is kennisuitwisseling nodig.’

De Boks laat weten dat PZEM naar aanleiding van het rapport graag in gesprek gaat met industriële partijen. ‘Voor ons is duidelijk geworden dat er technisch potentieel is, maar het economische potentieel is nog onduidelijk. Samen met de industrie willen we dit verder concretiseren zodat we cases kunnen creëren waar we vraagrespons toepassen. Maar duidelijk is dat er voor beide partijen een win moet zijn.’

Vergaande digitalisering nodig voor flexibiliteit

Chloorproducent Nouryon kan al reageren op grote tekorten of overschotten in het Nederlandse net, door een deel van de elektrolyse-processen of stoomturbines tijdelijk naar een lager werkingspunt te schakelen. Onderzoeksdirecteur Marco Waas van Nouryon wil daarbij wel direct vermelden dat het bedrijf nog aan het begin van een ontwikkeling staat. ‘We moesten een chloorfabriek van tweehonderd megawatt zodanig ombouwen dat je hem in een tijdsframe van vijftien minuten kunt op- en afschakelen. We kunnen nu tien procent op- en afregelen. Dat moet op den duur naar de twintig of misschien zelfs vijftig procent gaan. Voordat we dat konden doen, moesten we wel wat aanpassingen aan de productie-units doen. Bovendien moet je heel goed weten welke cellen je wilt afschakelen. Het is natuurlijk zonde om de best presterende elektrolyzers terug te regelen. En dus moet je per cel de prestaties monitoren. Nu krijgen onze operators nog een seintje dat ze moeten terugregelen. Maar straks moet dat allemaal automatisch gebeuren. Als dat goed gaat, kunnen we de regie overgeven aan Vattenfall.’

Voor wie een vergelijkbare stap als Nouryon wil maken heeft Waas nog wel wat tips: ‘In de discussies die we voerden over dit onderwerp ging een derde deel over cybersecurity. Je wil niet dat malafide partijen je productieprocessen kunnen verstoren. We kiezen dan ook bewust voor een directe, bekabelde verbinding.’

Elektronen opslaan bij tankopslagbedrijf

Als een beetje vreemde eend in de bijt staat Vopak tussen de medefinanciers van het onderzoek van DNV GL. Het tankopslagbedrijf is geen grootverbruiker van elektriciteit en kan niet meedoen aan vraagrespons door tijdelijk minder stroom te verbruiken. Vopak wil de elektriciteitsmarkt beter begrijpen en kijken of ze met haar assets een bijdrage kan leveren aan de opslag van (groene) elektriciteit in chemicaliën (in opslagtanks). Het bedrijf kijkt daarbij naar (redox) flow-batterijen.

Een woordvoerder van Vopak laat via de mail weten dat de uitdaging hierbij is om elektriciteit op een veilige manier op te slaan in chemicaliën op terminals waar ook andere opslagactiviteiten plaatsvinden. ‘De elektriciteitsmarkt is nieuw voor Vopak. In plaats van het opslaan en overslaan van moleculen zouden we ons begeven op het terrein van het opslaan en weer terugleveren van elektronen.’ Overigens is Vopak niet van plan zelf eigenaar te worden van elektronen. ‘We zouden de opslagcapaciteit (binnen de batterij) willen verhuren aan derde partijen zoals handelaren en eigenaren van wind- en zonneparken.’

De Green Chemistry Campus zet de eerste schreden op het groene chemie pad. Dat wil echter niet zeggen dat de hele route al is uitgestippeld. De nieuwe directeur Connie Paasse ziet in ieder geval een markt ontstaan met een hoge toegevoegde waarde. ‘We zullen vele parallelle paden moeten bewandelen om fossiele brandstoffen te vervangen. Dus gaat groene chemie hand in hand met de energietransitie en de circulaire economie.’

Verder in dit nummer:

Thema – Digitalisering De leveringszekerheid van de Nederlandse en Noordwest-Europese elektriciteitsvoorziening komt in de periode tot 2035 meer onder druk te staan. Door het toenemende aandeel van opwekking uit wind en zon, neemt de behoefte aan flexibiliteit toe. Wil de industrie gebruik kunnen blijven maken van betrouwbare betaalbare stroom dan moet ze flexibeler worden door bijvoorbeeld af te kunnen schakelen op momenten van schaarste. Uit onderzoek van DNV GL blijkt dat ze daar nog niet klaar voor is. De kosten zijn nog onduidelijk en de ‘sence of urgency’ mist. Daarbij komt ook nog eens dat het veel vraagt van de industrie om systemen hier goed voor in te richten.

Teijin Aramid is er in geslaagd om haar supersterke vezel Twaron met biobased grondstoffen te produceren. Dat maakte het bedrijf bekend tijdens het evenement Chemport Connect – Biobased & Circular Polymers.

Complexiteit komt in vele vormen. Turnaround manager Aura Cuellar van Shell Moerdijk werkte vorig jaar nog aan de technisch meest complexe turnaround van Shell Moerdijk ooit uitgevoerd. Maar ook de twee kleinere stops die ze dit jaar uitvoerde, hadden wat betreft coronamaatregelen hun eigen uitdagingen. In beide gevallen is nauwe samenwerking tussen opdrachtgever en contractors, of partners, cruciaal.

Alco Energy Rotterdam, Europa’s grootste producent van bio-ethanol, veevoeder en groene CO2, kent jaarlijks drie stops van vijf dagen: in maart, juli en november. De juli-stop sloeg het bedrijf vanwege de pandemie over, die van november is vervroegd uitgevoerd. Ondanks de sterker vervuilde installatie was maar een stukje van de extra geplande stopdag nodig.

Dit en meer leest u in Industrielinqs 4, die 15 december verschijnt. Lees het blad alvast online!

Industrielinqs nu 3 maanden gratis ontvangen? Laatste kans!

Het Industrielinqs magazine richt zich op de procesindustrie, energiesector en onderlinge infrastructuur. Met het magazine verbinden we industriële ketens zodat ze van elkaar kunnen leren. Belangrijke thema’s zijn: innovatie, energietransitie, onderhoud en veiligheid. Maak nu nog snel gebruik van de optie om een gratis proefabonnement af te nemen. Vanaf januari is dit 30,50 euro per proefabonnement.

Gebruik kortingscode ILQS20GRATIS voor een gratis proefabonnement