energietransitie Archieven - Utilities

Het goede nieuws dat er eindelijk een kabinet is gevormd, ging gepaard met het nieuws dat er 35 miljard euro wordt vrijgemaakt voor vergroening van de Nederlandse industrie. Daarin maakt het aandeel groene stroom een veel groter deel uit van de Nederlandse energiemix. Dat dit een uitdaging is voor hoogspanningsnetbeheerder TenneT is nog zacht uitgedrukt. Toch heeft de industrie deels zelf in de hand hoe hoog de druk op het net en de daaruit vloeiende maatschappelijke kosten worden. Erik van der Hoofd en Patrick van de Rijt, respectievelijk hoofd marktontwerp en marktanalyse bij TenneT, willen graag in gesprek met de industrie en de overheid om samen tot de juiste keuzes te komen.

‘De voordelen van marktwerking zijn duidelijk’, zegt Erik van der Hoofd. ‘Vanaf het moment dat TenneT samen met de TSO’s van België en Frankrijk de elektriciteitsmarkten aan elkaar koppelde, zag je de prijzen gelijktrekken. Met een volwassen day ahead- en intra day-markt koppelden de partijen vraag en aanbod en sindsdien zijn er steeds meer landen bijgekomen. Daardoor kan een producent in Finland nu elektriciteit verkopen aan een gebruiker in Portugal en vice versa.’

De toevoeging van de flow-based day ahead-markt voegt daar nog een belangrijke component aan toe. ‘Die zorgt er namelijk voor dat capaciteit wordt toegewezen aan transacties die een hoge waarde vertegenwoordigen én een lage belasting op het net veroorzaken. De Europese consument profiteert dankzij deze marktkoppeling van lagere elektriciteitsprijzen, terwijl de netbeheerders een instrument hebben om de beschikbare capaciteit zoveel mogelijk te benutten.’

Aansluitplicht

Toch is de internationale energiehandel maar een deel van de puzzel. Dankzij de ontvlechting van energieproductie en transport zijn de transmission system operators (TSO’s) en distribution system operators (DSO’s) in Nederland in publieke handen en moeten ze voldoen aan Europese en lokale regels. Die zijn met name gestoeld op het principe dat de netcapaciteit altijd beschikbaar moet zijn en dat is met een medium als elektriciteit niet altijd eenvoudig. Zeker met het toenemend aandeel groene stroom ontstaan soms grote productiepieken die de volledige capaciteit van het net consumeren. Het is de vraag of netten op die pieken moeten worden ingericht of dat we accepteren dat bij productiepieken soms niet alle stroom de markt op kan.

De TSO’s en DSO’s hebben bovendien een aansluitingsplicht. Als een investeerder een wind- of zonnepark wil aanleggen, moet de netbeheerder de aansluiting regelen. Dat kan best lastig zijn in gebieden waar nog nauwelijks aansluitingen zijn of waar de netten al op hun uiterste capaciteit zitten.

netbeheerder

Patrick van de Rijt, TenneT

Ongelijke verdeling

Om het net stabiel te houden kopen de netbeheerders onder andere balanceringsreserves, blindstroom en zelfs herstelvoorzieningen in. Op die manier zorgt men ervoor dat stroomvraag en aanbod in evenwicht zijn terwijl ook de stroomkwaliteit geborgd is.

Patrick van de Rijt: ‘Een van de twistpunten heeft met name te maken met het zogenaamde redispatchen van invoeding en afname. Eenvoudig gezegd komt het er op neer dat als het transportnet pieken in het aanbod niet aankan, energiebedrijven in het ene gebied hun elektriciteitsproductie moeten terugdraaien, terwijl in een ander gebied moet worden opgeregeld. Noord-Duitsland kampt bijvoorbeeld bijna structureel met overschotten aan windenergie die men in Zuid-Duitsland op die momenten goed zou kunnen gebruiken. TenneT moet dan centrales in het zuiden op laten regelen en productie van bijvoorbeeld windparken in het noorden afregelen. De kosten hiervoor komen in de nettarieven terecht.’

‘Het is zonde om alle groene elektriciteit om te zetten in waterstof als de stroom ook direct kan worden ingezet.’

Patrick van de Rijt, hoofd marktanalyse Tennet

Ook in Nederland komt dit steeds vaker voor. De Nederlandse netbeheerders ontwikkelden hiervoor het samenwerkingsplatform voor congestiemanagement GOPACS, waar ook industriële afnemers kunnen deelnemen. Van de Rijt: ‘Voor een optimale marktwerking moeten we het marktontwerp zo aanpassen dat ook de schaarste van transportcapaciteit wordt meegenomen bij locatiekeuze van opwek en ook van hele grote industriële gebruikers. Voor alle denkbare andere markten geldt natuurlijk ook dat kosten voor transport en beschikbaarheid van belang zijn bij prijsvorming en keuze van productielocaties door investeerders.’

netbeheerderUiteraard kan een deel van het probleem worden weggenomen door meer netcapaciteit aan te leggen en netwerken verder te verknopen. Dat doet TenneT in Duitsland bijvoorbeeld met een half gigawatt HVDC-verbinding tussen Noord- en Zuid-Duitsland. ‘Maar daar zijn wel grenzen aan’, zegt Van de Rijt. ‘Behalve dat elektriciteitsnetten schreeuwend duur zouden worden, is het ook nog maar de vraag of er voldoende ruimte voor is. De energietransitie vraagt al om extra beslag op de boven- en ondergrondse ruimte en burgers staan niet te trappelen als daar ook nog twee keer zoveel hoogspanningslijnen bijkomen.’

Industriële elektrificatie

De industrie speelt in het krachtenspel een relatief nieuwe rol. Van der Hoofd: ‘Tot nog toe is de verdeling van het industriële energieverbruik tachtig procent gas en twintig procent elektriciteit. Door stimulering via subsidie aan de ene kant en beprijzing van CO2 aan de andere kant, stuurt de overheid op verduurzaming van het energieverbruik, onder andere via elektrificatie. Daardoor verdubbelt die twintig procent elektriciteitsbehoefte mogelijk richting 2030 en gaat deze waarschijnlijk naar zestig procent in 2050. In de praktijk zorgt dat ervoor dat veel bedrijven een zwaardere aansluiting nodig hebben, wat de druk op de netbeheerders alleen maar verhoogt.’

TenneT zou dan ook graag zo vroeg mogelijk bij de besluitvorming betrokken willen worden om bedrijven te helpen bij hun keuzes. ‘De geografische ligging van een bedrijf of cluster kan al heel veel verschil maken. Chemieparken aan zee kunnen eenvoudiger aansluiting vinden op offshore windparken dan grootverbruikers in het binnenland. Maar het maakt ook nogal uit of een nieuwe aansluiting vlak bij een hoogspanningsstation staat of daar ver vandaan. Hoe eerder we de plannen kennen, hoe eerder we kunnen beginnen met uitbreiding of het aanreiken van alternatieven. In sommige gevallen kan het interessanter zijn om een waterstofleiding in te zetten om duurzame energie te transporteren dan een elektriciteitsleiding.’

Peakshaving

Toch kan de industriële verschuiving naar elektriciteit -naast verduurzaming – ook een andere positieve invloed hebben op het energiesysteem. Van der Hoofd: ‘Aan de opwekkingskant zien we steeds meer volatiele bronnen zoals wind en zon. Waar het energiesysteem vroeger was afgestemd op de elektriciteitsvraag, moeten we met de nieuwe bronnen rekening houden met een aanbodgestuurde markt. Zolang het voldoende waait en de zon voldoende schijnt, kunnen bedrijven volop produceren. Maar we moeten gezamenlijk zoeken naar oplossingen voor de zogenaamde dunkelflaute, de windstille nachten. Grote elektriciteitsverbruikers zoals Aldel, ESD-Sic en Nobian zetten hun elektrische assets al in als virtuele batterij. Als de vraag het aanbod overstijgt, draaien ze hun productie een stukje terug. Hoe meer van dit soort flexcapaciteit in het systeem zit, hoe beter.’

Erik van der Hoofd, Tennet

Onderzoek wijst uit dat TenneT de piekbelasting van zijn elektriciteitsnet met wel tien tot zeventien procent kan verlagen als ze het volledige potentieel benutten van industriële vraagsturing. ‘Helaas krijgen juist bedrijven die hun stroomverbruik stabiel houden momenteel korting op het netwerktarief. Dit kan oplopen tot wel negentig procent korting. Bedrijven zullen dan niet graag overstappen naar een flexibeler stroomverbruik.’

Ook echte batterijen krijgen in het toekomstige energiesysteem een grotere rol. Van der Hoofd: ‘Terwijl ook waterstof zijn positie opeist, alhoewel ik zelf eerder een toepassing zie voor het gas als grondstof voor de industrie dan als energiedrager. Er wordt namelijk al veel grijze waterstof ingezet voor de productie van onder andere kunstmest. Deze vervangen voor groene waterstof levert op de korte termijn meer milieuwinst op.’

Waterstof

De beslissingen rondom het emissievrije waterstofgas hebben wel degelijk ook invloed op de keuzes van TenneT. ‘Ook hier geldt dat locatiekeuze zeer belangrijk is’, zegt Van de Rijt. ‘Het meest ideaal is natuurlijk om elektrolyzers te situeren dichtbij de aanlanding van een offshore windpark. Ook moet men goed nadenken over de inzet van de elektrolyzers. Voor een eigenaar van zo’n systeem is het interessanter om deze als basislast te gebruiken dan alleen als peakshaver. Het zijn tenslotte dure assets die je zoveel mogelijk wilt benutten. Het is echter zonde om alle groene elektriciteit om te zetten in waterstof als de stroom ook direct kan worden ingezet. De wetgever moet het dan ook interessanter voor partijen maken om in dit soort dure assets te investeren, ook als ze niet altijd worden ingezet.’

‘Hoe eerder we de plannen kennen, hoe eerder we kunnen beginnen met uitbreiding of het aanreiken van alternatieven.’

Erik van der Hoofd, hoofd marktontwerp Tennet

Draagvlak

Van der Hoofd: ‘Om de veranderingen bij te kunnen benen, hebben we echt andere spelregels nodig. We moeten immers investeren in geheel nieuwe systemen en de bijbehorende data-infrastructuur. We zouden dan ook iets meer ruimte willen van toezichthouder ACM om investeringen te doen die op het eerste gezicht buiten onze taken liggen. Maar die wel noodzakelijk om het energiesysteem van de toekomst vorm te geven. Natuurlijk streven we daarbij nog steeds naar de laagst mogelijke maatschappelijke kosten. We zouden wel sneller kunnen opschalen als we ook de ruimte krijgen om fouten te maken. De overheid zou zelf iets meer regie kunnen voeren in de keuzes voor productie, conversie, transport en opslag. Als ze daarbij kiest voor prijsprikkels, kan ze wellicht differentiëren in ruimtelijk ordeningsbeleid voor energieprojecten. Grond dichtbij gebruikers, infrastructuur of opslag kan dan aantrekkelijker worden gemaakt dan lastigere locaties. Hoe dan ook moeten we de komende jaren al het geld en mankracht inzetten op de energietransitie. Laten we er dan samen met de industrie en overheid voor zorgen dat die investeringen in de pas lopen met het maatschappelijke draagvlak.’

Industrielinqs pers en platform levert als kennispartner voor de industrie een bijdrage aan een duurzame industrie. Dat doen we het hele jaar door met journalistieke producties en bijeenkomsten, zoals onze magazines Industrielinqs en Petrochem, verschillende nieuwssites, online talkshows, congressen, films en natuurlijk via social media.

Eén maal per jaar maken we de Industrielinqs Catalogus. Dit naslagwerk biedt al jaren een compleet overzicht van honderden leveranciers, opleiders, kennispartners en dienstverleners. Ook voor 2022 is dit complete naslagwerk uw gids voor de industriële delta.

We geven u bovendien een journalistieke blik op de toekomst dankzij een aantal artikelen over in het oog springende industriële trends. U leest onder meer:

  • Op de valreep van 2021 werd duidelijk dat de industrie een nog prominentere rol krijgt in de transitie naar een CO2-emissieloos energiesysteem. Daarmee lijken veel projecten die al in de steigers stonden, nu definitief op hun plaats te vallen. Tel daarbij absurd hoge gas- en CO2-prijzen op en het mag duidelijk zijn dat 2022 een scharnierpunt wordt voor de energietransitie.
  • Het is haast cynisch. De sectoren die tijdens corona-lockdowns als cruciaal worden gezien, kampen het meest met personeelstekorten. Denk aan de zorg, het onderwijs, maar niet te vergeten ook de industrie. Al decennialang klaagt de industrie over een dreigende krapte op de technische arbeidsmarkt. Vaak boden automatisering en efficiëntieslagen de nodige verlichting. Zal dat nu ook voldoende zijn?
  • Voor velen is het niet de vraag of er autonome fabrieken komen, maar meer wanneer. De technische vooruitgang gaat zo snel, dat steeds meer werk uit handen wordt genomen door digitale systemen. Zes trends maken de autonome fabriek mogelijk en het grootste deel is al begonnen.

Dit en meer vindt u in de Industrielinqs Catalogus 2022. Lees nu alvast digitaal!

Momentum. Daar draait het bij kansen en veranderingen vaak om. Zo lijkt 2022 zomaar een belangrijk jaar voor waterstof. De eerste belangrijke vergunningen worden afgegeven en er staan verschillende investeringsbeslissingen gepland voor de bouw van groene waterstoffabrieken.

Ook in de media draait het om momentum. Al jarenlang is innovatie een belangrijk vehikel om te overleven. Papier krijgt een andere rol, digitaal verkennen we steeds meer mogelijkheden en evenementen worden steeds meer tv-shows.

De coronatijd heeft alles versneld. Voor 2020 werd me regelmatig gevraagd wat Industrielinqs met webinars ging doen. Het antwoord bleef ik schuldig. Maar nadat we vanaf 17 maart 2020 met ons allen op Teams, Zoom en meer stortten, was er ineens een veel groter bereik. Een momentum voor online talkshows. Inmiddels hebben we er meer dan twintig edities van Industrielinqs LIVE op zitten en er staan verschillende op de rol.

Het is nu het moment om weer naar onze papieren magazines te kijken. Medio 2020 hebben we iMaintain en Utilities samengevoegd tot het magazine Industrielinqs. Vanaf 2022 verschijnen onze twee magazines Industrielinqs en Petrochem om en om. Abonnees van het ene blad krijgen ook het andere. Minimaal tien edities en de Industrielinqs catalogus.

De inhoud van beide bladen groeide al naar elkaar toe. Haast synchroon aan de industrie en de energiesector. Staal, chemie, food, papier, energie worden steeds meer onderdeel van een geïntegreerd systeem. Onderwerpen als transitie, veiligheid, werkgelegenheid, investeringsklimaat zijn steeds meer cross-sectoraal.

Natuurlijk zal de nadruk van Petrochem op de chemische keten liggen en in Industrielinqs zal iets meer nadruk liggen op onderhoud en transitie. Maar samen kleuren ze een geïntegreerd industrieel palet in.

Uiteindelijk draait het bij Industrielinqs om wat zestien jaar geleden al in de naam is ingegeven: linken leggen in de industrie. In welke vorm en met welk medium dan ook, willen we dat blijven doen. We grijpen elk momentum aan om dat nog beter te kunnen doen. Hopelijk doet u ook mee in deze transitie.

 

Wim Raaijen, hoofdredacteur Industrielinqs

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.

Midden in een energietransitie is het volgens COO Asset Management Holger Kreetz van Uniper niet relevant of waterstof groen, blauw of turquoise is. ‘We hebben emissieloze waterstof nodig om het energiesysteem in balans te houden en de energie- en grondstoffentransitie vorm te geven. In die discussie is de herkomst ook minder belangrijk. We kunnen in Europa veel zelf produceren, maar ontkomen niet aan import.’

In de twintig jaar dat Uniper COO Asset Management Holger Kreetz actief is in de energiewereld, heeft hij vele transities meegemaakt. De liberalisering van de energiemarkt werd gevolgd door expansie binnen Europa en ontvlechting van energieopwekking en -transport. De transitie waar Uniper nu middenin zit, is echter nog groter dan de voorbije transities bij elkaar. De onderneming heeft zich ten doel gesteld om al in 2035 een CO2-neutrale energieproductie in Europa te realiseren. De asset manager begrijpt dat Uniper het niet alleen kan en dat Europa niet van de ene op de andere dag kan overstappen op honderd procent duurzame energie.

‘Het meest voor de hand liggende alternatief voor kolen- en kernenergie zijn gasgestookte centrales.’

Holger Kreetz, COO asset management Uniper

Kreetz: ‘Hoewel de transitie naar duurzame en hernieuwbare energiebronnen al veel eerder is ingezet, is deze de afgelopen jaren door politieke besluiten in een stroomversnelling geraakt. Duitsland en een groot deel van Europa hebben duidelijke keuzes gemaakt voor decarbonisatie en het uitfaseren van kernenergie. Als gevolg daarvan moet in de komende jaren alleen al in Duitsland veertig gigawatt aan stroom worden vervangen door duurzame alternatieven. Een dergelijke kunstmatige ingreep heeft gevolgen. Zo laten de recente hoge gasprijzen duidelijk zien dat de energiemarkt zijn werk doet. Bij schaarste gaan de prijzen gewoon omhoog en op de mondiale gasmarkt kunnen kleine verstoringen grote gevolgen hebben.’

Deze druk op de gasmarkt neemt de komende jaren alleen maar toe. ‘Het meest voor de hand liggende alternatief voor kolen- en kernenergie zijn gasgestookte centrales. Sommige analisten voorzien alleen al voor Duitsland de noodzaak voor vijf tot tien nieuwe centrales per jaar in het komende decennium. We moeten dus tegelijk blijven werken aan duurzame alternatieven om het fossiele gas geleidelijk te vervangen.’

Groene waterstof

Uniper investeert fors in waterstof, dat maar één kleur heeft, aldus Kreetz. ‘Het onderscheid tussen blauwe en groene waterstof is verwarrend voor de consument’, zegt Kreetz. ‘De zogeheten blauwe waterstof is ook emissievrij en zou daarom groen moeten worden genoemd. Om snel veel CO2 te besparen, moeten we op korte termijn waterstof uit aardgas gebruiken. De CO2 kunnen we opslaan of als grondstof aanbieden aan de industrie. Zo houden we de energietransitie betrouwbaar en betaalbaar totdat de elektrolyzers volwassen genoeg zijn om ook deze vorm van groene waterstof te leveren.’

kreetz

Het is duidelijk dat het nog niet zover is. Hoewel er in Europa veel plannen voor de bouw van elektrolyzers klaarliggen, is het aantal daadwerkelijk gerealiseerde projecten niet erg groot. ‘Technisch gezien zijn er niet zo veel obstakels’, zegt Kreetz. ‘In de sterk geïndustrialiseerde landen van West-Europa is al veel ervaring opgedaan met de productie en het transport van waterstof en ammoniak. Dit zijn echter nog de grijze vormen van waterstof, met bijbehorende emissies. Het grootste knelpunt is dat de zogenaamde blauwe waterstof twee keer zo duur is als aardgas en groene waterstof vier tot vijf keer zo duur. Die prijzen kunnen door innovatie en opschaling flink omlaag, maar tot die tijd hebben we de overheid nodig om de markt open te breken.’

Kreetz doelt niet alleen op subsidies. ‘Geld is natuurlijk een belangrijke factor. We hebben al in 2013 een elektrolyzer van twee megawatt gebouwd. Maar die is momenteel niet in bedrijf omdat de operationele kosten hoger zijn dan de opbrengsten. Zowel de kapitaalinvestering als de operationele kosten van groene waterstof zijn hoger dan die van fossiele assets. In het begin van de leercurve kan dat prijsverschil alleen worden overbrugd door overheidsfinanciering.’

Gelukkig tonen resultaten uit het verleden aan dat overheidsinterventie een positief effect kan hebben. ‘Rond 2000 hadden we dezelfde discussies over zonne- en windenergie. Ook die assets konden alleen met overheidssteun worden gebouwd. Nu zien we de winst­gevendheid elk jaar toenemen. Ook dat succes is een combinatie van schaalvergroting, innovatie en overheidsbeleid. En een belangrijke factor: de overheid zorgde voor de nodige infrastructuur. Zo’n volwassen markt moeten we ook voor waterstof ontwikkelen.’

Beleid

De komende tijd moet de overheid keuzes maken voor een toekomstbestendige energievoorziening. De EU heeft met het ‘Fit for 55’-pakket al plannen uitgerold, maar Kreetz ziet nog genoeg obstakels die snel moeten worden overwonnen.

Kreetz: ‘De overheid kan met name bijdragen door consistent beleid te voeren aan zowel de compensatiekant als op het gebied van regelgeving. Dat begint met een uniform emissiehandelssysteem voor alle sectoren. Het kan niet zo zijn dat de industrie en de energiesector betalen voor hun CO2-uitstoot, terwijl de luchtvaart geen cent bijdraagt.’

Een certificeringssysteem dat door alle Europese lidstaten wordt aanvaard, is volgens Kreetz even belangrijk om de waterstofhandel op gang te brengen. ‘Wanneer wij schepen inzetten die bijvoorbeeld waterstof of ammoniak vervoeren, moeten onze klanten ervan uit kunnen gaan dat dit echt groen is. Het is niet makkelijk om dit te controleren, maar het is wel essentieel voor het succes van groene waterstof. Zodra deze randvoorwaarden duidelijk zijn, is het zaak om zoveel mogelijk projecten op te zetten en op te schalen om de leercurve zo steil mogelijk te maken.’

Import

Ook de eerste afnemers zijn volgens Kreetz duidelijk: ‘Je moet de duurzame waterstof als eerste inzetten in de sectoren die weinig andere alternatieven hebben voor hun huidige fossiele energiegebruik. Dat is vooral de industrie.’ Kreetz kan snel antwoord geven op de vraag of er voldoende duurzame energiemiddelen beschikbaar zijn om aan die vraag te voldoen. ‘Nee. In alle scenario’s zien we dat Europa simpelweg te weinig ruimte heeft om de totale fossiele energievraag te vervangen door alleen duurzame en hernieuwbare energie. We kunnen dus niet om import uit andere landen heen. Met name landen met zoals goedkope hernieuwbare energiebronnen, zoals noordelijke windbronnen of landen rond de evenaar met een hogere zonne-opbrengst, kunnen een rol spelen in de Europese energievoorziening.’

‘Het is nu eenmaal eenvoudiger om een elektriciteitscentrale te verduurzamen dan twintigduizend huishoudens.’

Holger Kreetz, COO asset management Uniper

Uniper anticipeert al op deze ontwikkeling en plant een terminal voor de invoer van groene ammoniak naast een voormalige kolengestookte elektriciteitscentrale in het Duitse Wilhelmshaven die naar verwachting in 2030 in tien procent van de Duitse waterstofbehoefte voorziet.

Nieuwe bestemming

De nieuwe bestemming van de kolencentrale is een mooi voorbeeld van de inzet van de bestaande assets voor de nieuwe energie-economie. Kreetz: ‘Uniper moet ook voor vele andere assets een nieuwe bestemming vinden. Wij beheren veel geïntegreerde elektriciteitscentrales die zowel stroom als warmte leveren. In Gelsenkirchen bouwen we een kolencentrale uit de jaren zeventig om tot een moderne gascentrale met een rendement van negentig procent. Het voordeel van een gascentrale is dat je die ook kunt voeden met waterstof of synthesegas. Bovendien biedt een gascentrale veel meer flexibiliteit en kan deze daardoor de voorzieningszekerheid van het energiesysteem van de toekomst vergroten.’

Kreetz

In Nederland hebben we veel gasgestookte warmtekrachtcentrales die we ook kunnen verduurzamen. ‘Vervanging daarvan zou voor de gebouwde omgeving een veel moeilijkere opgave zijn. De centrales leveren immers niet alleen elektriciteit, maar ook warmte. Het is nu eenmaal eenvoudiger om een elektriciteitscentrale te verduurzamen dan twintigduizend huishoudens. Bovendien ligt de locatie dicht bij grote windmolenparken, zodat op termijn ook waterstof, ammoniak of andere waterstofdragers kunnen worden geproduceerd.’

Juiste energie

Het zijn allemaal puzzelstukjes die de asset manager in het nieuwe energiesysteem moet leggen. ‘We zitten in een systeem waarin verandering de grootste constante is’, zegt Kreetz. ‘Vroeger dachten we aan de ontwikkeling van een elektriciteitscentrale voor vijf jaar, om die vervolgens te bouwen en te exploiteren voor dertig tot vijftig jaar. Nu bouwen we onze assets veel decentraler en dichter bij de klant. We moeten snel kunnen schakelen en inspelen op marktomstandigheden, terwijl we niet weten hoe lang we een asset kunnen gebruiken. Het is daardoor heel goed mogelijk dat de technische levensduur langer zal zijn dan de economische. Om met de energie-evolutie mee te kunnen gaan, moeten wij veel nauwer samenwerken met onze klanten en soms zelfs met voormalige concurrenten. Want als er één ding is dat we van deze klimaatcrisis leren, dan is het wel dat we het niet alleen kunnen. We zien dan ook steeds vaker dat we eerst tegen andere partijen opbieden in een veiling om daarna weer samen te werken aan een volgend project.’

De industriële klanten van Uniper hebben te maken met dezelfde onzekerheden en uitdagingen en zoeken ook partnerships om te investeren in nieuwe technologie. ‘Door risico’s en investeringen te delen, kunnen we elkaar helpen en onze kennis en ervaring inzetten waar de industrie die ontbeert. Het eenvoudigste is natuurlijk een power purchase agreement waarbij we gezamenlijk investeren in bijvoorbeeld windparken, maar we moeten ook andere grote, baanbrekende projecten samen aanpakken. Hoe dichter we bij de klant staan, hoe minder problemen we hebben om de juiste energie in de juiste hoeveelheid op de juiste plaats te krijgen.’

European Industry & Energy Summit 2021

Op 7 en 8 december vindt de European Industry & Energy Summit 2021 plaats in Rotterdam Ahoy. De plenaire opening belooft wederom spektakel met key notes van Melanie Maas-Brunner (CTO BASF), Holger Kreetz (COO Uniper), Hans van den Berg (CEO Tata Steel Nederland), Sandra Silva Riaño (directeur Biomassa RWE)  en professor Bert Weckhuysen (Universiteit Utrecht). De summit richt zich op een verscheidenheid aan onderwerpen zoals emissievrije waterstof, chemcycling, energie-efficiëntie, elektrificatie, carbon capture, usage and storage (CCUS), biobased industry en meer. Al deze technologieën kunnen een duurzame toekomst mogelijk maken. > Programma en aanmelden

Iedere keer als er weer een klimaattop is, lijkt het erop dat het internationale overleg alleen maar tot teleurstellingen leidt. Natuurlijk, er zijn zeker pluspunten te noemen. Zo zijn bijna alle landen overeengekomen steenkool uit te faseren. Helaas spreekt China liever over afschalen. Ook wat betreft de uitstoot van methaan, verantwoordelijk voor een derde van de opwarming, beloofden de grootste vervuilers zoals China, India en Rusland maatregelen te nemen. En, misschien wel de belangrijkste afspraak, verschillende landen zijn overeengekomen te stoppen met subsidies voor fossiele brandstoffen.

Toch zijn de beloften en afspraken in veel gevallen niet veel meer dan dat. Want steeds weer zien we berekeningen terugkomen over de geschatte effecten van de afspraken. En dan blijkt dat de verwachte temperatuurstijging in 2100 momenteel op 2,4 graden Celsius staat.

Nu is het misschien te eenvoudig om alleen naar de politieke leiders te kijken. Uiteindelijk zijn die in veel gevallen democratisch gekozen en vertegenwoordigen ze de wil van het volk. En die vindt het in het algemeen maar wat gemakkelijk om met het vingertje te wijzen naar de vervuilende industrie. Terwijl ze wel de producten van diezelfde industrie afnemen, met het vliegtuig op vakantie gaan en het liefste een stukje vlees eten.

Onlangs hoorde ik nog een interview met hoogleraar Bert Weckhuysen, die ook op de European Industry & Energy Summit begin december spreekt, over de belofte van een groene chemie. Goed om te horen dat de onderzoeksgroep van Weckhuysen onderzoekt hoe diezelfde producten waar we als samenleving van profiteren op duurzame wijze kunnen worden geproduceerd. Maar ook confronterend om te horen dat de gemiddelde westerse mens jaarlijks elf ton CO2 uitstoot. Een groot deel van die uitstoot gaat overigens naar de heilige koe: de auto. Natuurlijk hakt een vliegreis er ook goed in. Gedragsverandering heeft dus wel degelijk impact.

Weckhuysen weigerde ook om mee te gaan met de politici die beweerden dat de technologie om de klimaatcrisis af te wenden al klaar ligt. Er zijn natuurlijk al alternatieven voor fossiele brand- en grondstoffen. Maar er is nog heel veel geld en onderzoek nodig om die technologie tot wasdom te laten komen. Het is dan ook te simpel om te denken dat politici, wetenschappers of zelfs de industrie het klimaatprobleem gaan oplossen. Uiteindelijk moet iedereen zijn steentje bijdragen en zijn CO2-uitstoot terugdringen. Je adem inhouden schijnt ook te helpen, maar de trein nemen lijkt me een stuk eenvoudiger.

David van Baarle, hoofdredacteur

De industrie in Noord-Nederland heeft inzichtelijk gemaakt hoeveel elektriciteit het de komende jaren nodig heeft om te kunnen verduurzamen. Conclusie is dat er tijdig moet worden geïnvesteerd in uitbreiding van de energie-infrastructuur.

Het noordelijke industriecluster voorziet een aanzienlijke groei in elektriciteitsgebruik. Elektrificatie bij bestaande, maar ook bij nieuw te vestigen bedrijven, is een belangrijke route bij het omlaag brengen van de CO2-emissie. Doel is om deze per ton geproduceerd product in 2030 te hebben gereduceerd met meer dan zeventig procent ten opzichte van 1990.

De verwachting is dat er al in 2025 meer dan vier keer meer elektriciteit zal worden gebruikt dan in 2020. In 2030 is er meer dan acht keer zo veel elektriciteit nodig als in 2020, groeiend naar een factor van zestien in 2050. Als ook de plannen voor grootschalige groene waterstofproductie worden meegenomen, is de geraamde groeifactor nog substantieel hoger.

Knelpunten

Grootschalige elektrificatie gaat al op korte termijn grote knelpunten opleveren voor de industrie in Noord-Nederland. In het cluster Delfzijl kan het bestaande elektriciteitsnet al voor 2025 niet voldoen aan de toenemende elektriciteitsvraag. Richting 2030 wordt dit probleem nog groter en ontstaat ook krapte bij fabrieken buiten de verschillende clusters en in het cluster Emmen.

Naast een enorme uitbouw van elektriciteitsinfrastructuur is er ook voldoende duurzame elektriciteitsopwekking uit voornamelijk wind op zee nodig. Netbeheerders geven aan dat voor grote infra-investeringen doorlooptijden van 7 tot 15 jaar nodig zijn. Dit maakt duidelijk dat per direct moet worden begonnen met de versterking van het elektriciteitsnet en de extra opwekking van groene stroom om de elektrificatie van de industrie te kunnen faciliteren. Maar ook de eerste stappen richting een waterstofeconomie moeten nu gezet worden, zodat waterstof op tijd als alternatief beschikbaar is.

De cementindustrie is goed voor vier procent van de wereldwijde CO2-emissies. Vele ogen zijn dan ook gericht op de inspanningen van de sector om de uitstoot terug te dringen. Omdat er haast is geboden, bewandelt Jan Theulen van HeidelbergCement vele parallelle emissiebeperkende paden. CO2-opslag ziet hij daarbij als tussenstation: ‘We kunnen veel mooiere toepassingen verzinnen.’

Het is niet zo heel vreemd dat de cement­industrie goed is voor vier procent van de wereldwijde CO2-emissies. Het portlandcement, dat grotendeels in beton wordt verwerkt, is op water na de meest gebruikte commodity. Het proces van het sinteren van een mengsel van kalksteen, silicium, aluminiumoxyde en ijzeroxyde kost bovendien veel energie. Bij temperaturen van zo’n 1450 graden Celsius wordt de koolstofdioxide uit de kalksteen gedreven en daarna kunnen de grondstoffen kristalliseren en sinteren tot klinker. Hoewel de trommelovens behoorlijk wat energie verbruiken, is het proces zelf verantwoordelijk voor de meeste CO2-uitstoot. De uit de kalksteen vrijkomende koolstof komt immers als CO2 in de atmosfeer terecht.

Toch vindt het Duitse HeidelbergCement steeds meer alternatieven die de emissies kunnen terugdringen. Het bedrijf benoemde zelfs Jan Theulen tot groepsdirecteur alternatieve bronnen. Een functie die de Limburger als een maatpak lijkt te passen. Theulen begon bij de bekende ENCI-fabriek in Maastricht. Toen die de deuren sloot, werd hij steeds meer het duurzame geweten van het bedrijf. ‘Als Europese cementproducent zijn we ons zeer bewust van onze verantwoordelijkheid’, zegt Theulen.

‘We hebben dan ook harde targets gesteld voor de gehele groep. In die laatste toevoeging zit de grootste uitdaging omdat we ook productielocaties in Azië en Afrika hebben. Ongeveer de helft van onze omzet komt uit Europa en de Verenigde Staten, de rest komt van elders. Toch is het gelukt de flinke CO2-reductietargets voor 2030 voor ons gehele bedrijf vijf jaar naar voren halen. Misschien komt dat doordat we het eerste bedrijf binnen de cementsector zijn dat werkt met een bonussysteem dat is gerelateerd aan de CO2-prestaties. Dat zien we dus echt terug in de emissiereductie.’

Alternatieve brandstoffen

Theulen ziet dat de targets tot 2025 nog kunnen worden gehaald met de traditionele middelen. ‘We kunnen aan twee kanten van de productie sleutelen: aan de kant van de energievraag en de grondstoffen. De cementindustrie gebruikt al jaren afgedankte autobanden als brandstof voor de trommelovens. Dat klinkt misschien niet zo duurzaam, maar is eerlijk gezegd een van de beste manieren om autobanden te verwerken. De banden zijn binnen enkele minuten op een temperatuur van meer dan duizend graden en bevatten bovendien staal. Dat staal kunnen we weer gebruiken als hulpstof in het cement. We vermijden op deze manier de inzet van fossiel steenkool en de aanvoer van staal, terwijl de banden ook nog voor zo’n 28 procent uit een natuurproduct bestaan: rubber.’

Bioslib, het organische residu dat ontstaat bij rioolwaterzuivering, vormt een andere waardevolle alternatieve brandstof en grondstof voor de cementproductie. ‘Traditioneel laten waterschappen het slib in afvalenergiecentrales verbranden om de energie om te zetten in stroom. Vervelend voor de centrales is echter dat het slib voor veertig procent uit anorganische materialen bestaat. Wij kunnen het silicium, aluminium en calciumoxide in het slib juist goed gebruiken in ons cement. Ik vindt het dan ook vreemd dat waterschappen zich meer gaan richten op de productie van biogas. Dan benut je maar een deel van de waarde van het slib. In onze cementovens benutten we 93 procent van het thermisch vermogen plus de residuen.’heidelbergcement

‘We zijn het eerste bedrijf binnen de cement­sector dat werkt met een bonussysteem dat is gerelateerd aan de CO2-prestaties.’

Jan Theulen, groepsdirecteur alternatieve bronnen HeidelbergCement

Ook aan de grondstofkant weet Heidelberg al veel alternatieven voor klinker te vinden. Denk bijvoorbeeld aan vliegas, het residu dat overblijft uit de verbranding van steenkool. ‘Gezien de marktomstandigheden zal de beschikbaarheid van die grondstof de komende jaren wel afnemen, maar we hebben inmiddels ook daar weer alternatieven voor. Zo zijn er bepaalde kleisoorten met dezelfde eigenschappen als klinker, maar die dus geen koolstof bevatten. En dan weten gespecialiseerde bedrijven ook steeds beter gesloopt beton terug te brengen naar de oorspronkelijke grondstoffen, waaronder de cementfractie.’

CO2-afvang

Toch zal ook Heidelberg meer moeten doen om CO2-emissies te beperken. Vandaar dat de site in het Noorse Brevik al vanaf 2011 experimenteert met post combustion CO2-afvang en opslag. In 2023 wordt de pilot uitgebouwd, alhoewel een installatie die jaarlijks vierhonderdduizend ton CO2 zal afvangen eigenlijk de pilot-fase wel is ontgroeid. ‘Ook bij dit soort technologie moeten we heel goed naar de lange en korte termijn kijken’, zegt Theulen.

‘In Noorwegen kunnen we aansluiten bij het Northern Lights CCS-project en zetten we in op traditionele afvangmethoden. Bij een project met een investeringssom van driehonderd miljoen euro wil je geen experimentele technologie inzetten. Tegelijkertijd kijken we bijvoorbeeld in België en Polen naar andere vormen van CO2-afvang. Zo werken we mee aan het zogenaamde Leilac-onderzoek, wat staat voor Low Emissions Intensity Lime And Cement, waar de CO2 uit het calciumcarbonaat direct wordt afgevangen. Doordat de CO2 niet mengt met de andere procesgassen, is deze heel zuivere stroom eenvoudig af te vangen en op te slaan. In het Belgische Lixhe draait al sinds 2016 een redelijk grote pilotinstallatie met succes. Ik ben vanaf het begin zeer nauw betrokken geweest bij dit project en het is dan ook een beetje een kindje geworden. De installatie vangt de proces-uitstoot tot 95 procent af, dat is zestig procent van de CO2 die vrijkomt bij de cementproductie.’

Ook in het Poolse Górazdze zoekt Heidelberg naar nieuwe mogelijkheden om de CO2-uitstoot te beperken. Het is volgens Theulen een eerste stap om ook Oost-Europa te mobiliseren om een bijdrage te leveren aan decarbonisatie. Hier beproeft men een op enzymen gebaseerd CCS-proces dat gebruikmaakt van restwarmte uit het proces. Ze onderzoeken ook of kan worden aangesloten op het Northern Lights project, met een leiding richting Noorwegen. ‘In de basis verschillen cementovens niet heel veel van elkaar’, zegt Theulen. ‘Door een breed portfolio op te bouwen van verschillende technieken, kunnen we redelijk snel zien welke techniek onder welke omstandigheden het meeste oplevert. Door deze parallelle aanpak denken we snel te kunnen schakelen en de beste technieken doorontwikkelen voor de overige sites.’

Oxyfuel

Een andere kansrijke ontwikkeling is het zogenaamde Oxyfuel-concept. Theulen: ‘De afvang van CO2 met aminen is redelijk kostbaar, wat dat aangaat levert het Leilac-project al behoorlijke kostenbesparingen op. Maar daarmee vang je alleen de CO2 af uit het klinker. Bij Oxyfuel recirculeren we de rookgassen uit de productie en voegen daar zuurstof aan toe. Daardoor kan je het gas recirculeren en verbranden totdat een mengsel met een CO2-percentage van zeventig procent overblijft. Je houdt dus bijna pure CO2 over op onderdruk dat je heel eenvoudig onder druk kunt zetten en afvoeren. We bouwen nu met vier cementconcerns een proeffabriek om de technologie te testen. Die samenwerking is niet voor niets: we bouwen een installatie van honderd meter lang en tachtig meter hoog. Dat vergt toch een behoorlijke investering. In die zin zijn we ook geen concurrenten van elkaar. We hebben allemaal dezelfde uitdagingen.’

heidelbergcement

‘In onze cementovens benutten we 93 procent van het thermisch vermogen van slib.’

Jan Theulen, groepsdirecteur alternatieve bronnen HeidelbergCement

Tegelijkertijd is cement wel een commodity en ligt carbon leakage op de loer. Het is dan ook zeer belangrijk dat de Europese wet- en regelgeving meegroeit met de eisen die de Europese Commissie stelt aan de industrie. ‘Je kunt cement eenvoudig verschepen en dus zal een carbon border adjustment mechanism ook voor onze industrie noodzakelijk zijn om te overleven.’

Grondstof

Intussen kijkt Theulen ook naar de volgende stappen in de koolstofketen: het nuttig inzetten van CO2 als grondstof. ‘We zien het onder de grond stoppen van CO2 als noodzakelijke tussenoplossing, maar niet als einddoel. Nu al experimenteren we in Marokko met het telen van algen die worden gevoed met koolstofdioxide. Die algen worden weer ingezet als visvoer. Hoewel dit een mooie toepassing is, heb je wel veel ruimte nodig en ruime hoeveelheden hernieuwbare energie. Er zijn niet heel veel plekken op de wereld waar dit samenkomt.’

Dan is de opslag van CO2 in betonproducten wellicht een meer voor de hand liggende oplossing. ‘Hoewel nog veel in de R&D-fase zit, zijn er al goede resultaten behaald met betonrecycling. Slimme brekers kunnen beton terugbrengen naar de oorspronkelijke elementen zand, grof grind en cement. Dat cement heeft natuurlijk al gereageerd met water en bestaat dus grotendeels uit calciumhydroxide. Wanneer je dat calciumhydroxide laat reageren met CO2, ontstaat weer een product dat met water kan uitharden en sterkte kan leveren. Natuurlijk zouden we liever alle CO2 op deze manier opslaan, maar dit is wel een traject met een lange adem.’

Een ander traject is CO2-opslag in zogenaamde precast betonelementen. Door de elementen in conditioneringskamers aan het broeikasgas bloot te stellen, nemen ze CO2 op, wat gunstig is voor de sterkte van het beton. De mogelijkheden binnen de eigen sector, weerhouden Theulen er niet van om ook over de grenzen te kijken. ‘De CO2 uit de Oxyfuelcentrale zouden we natuurlijk ook kunnen gebruiken als basis voor de productie van synthetische brandstoffen. Met name de luchtvaart heeft weinig alternatieven voor fossiele kerosine. Of en wanneer we die route bewandelen, is met name afhankelijk van de beschikbaarheid van groene waterstof. Helaas hebben we geen oneindige hoeveelheid groene elektriciteit, wat de productie van groene waterstof zal beperken.’

heidelbergcement

Marktvraag

Hoewel de prijs voor cement maar een fractie is van de totale kosten van een gebouw, ziet Theulen wel dat steeds meer klanten de CO2-voetafdruk meenemen in hun overwegingen. ‘Met name de overheidsdiensten zoals Rijkswaterstaat trekken nu de kar bij aanbestedingen. Door de ecologische voetafdruk mee te nemen in de gunning, krijgen CO2-besparende producten ook een economische waarde. Gelukkig zien we ook steeds meer aannemers die om een Environmental Product Declaration (EPD, red.) vragen. We hebben de overheid keihard nodig, zowel als launching customer als voor bescherming van de duurzame cementmarkt. Ik denk dat de richting die zowel de EU als de rijksoverheid heeft gekozen met bijvoorbeeld Fit for 55 aardig in onze lijn ligt. Ik snap ook de overweging van de Nederlandse regering om een cap te zetten op CCS. Op de korte termijn hebben we het zeker nodig, maar op de langere termijn hebben we mooie alternatieven met CCU. Zolang de beleidslijnen helder blijven, kunnen we in 2050 echt CO2-neutraal produceren.’

De gemeente waarin ik woon vroeg burgers mee te denken over hoe een aantal wijken van het aardgas zouden kunnen. Nu hebben de ambtenaren goed nagedacht over welke wijken ze als eerste willen aanpakken: een wijk met veel huurwoningen in de lagere prijsklasse, een middenklasse wijk en eentje waar een gemiddeld huis niet onder de zeven ton van de hand gaat. Opvallend is dat de gemeente naast elektrificatie, stadsverwarming en zonneboilers ook hybride warmtepompen en duurzame gassen overweegt. Helemaal van het gas af wil men dus niet.De keuze voor deze drie wijken legt de grootste pijnpunten van de energietransitie bloot: de lastenverdeling. Want waar de duurdere huizen waarschijnlijk een absoluut hogere energierekening hebben, ervaren de huurders hun relatief lagere kosten als zwaardere last. En dus gaat de discussie niet alleen over efficiency en inpasbaarheid, maar ook over sociale gelijkheid.

Je kunt gemakkelijk parallellen trekken tussen de energietransitie op woonwijkniveau en de industriële transitie. Ook de industrie kent partijen met zulke kapitaalsintensieve assets dat hogere energiekosten niet direct het sein voor sluiten of verhuizen zijn. Terwijl er ook genoeg partijen zijn die nu al in de marges werken en waar de hoge gasprijs net de druppel kan zijn. In dat licht lijkt van het gas af de meest voor de hand liggende keuze, ware het niet dat alternatieven nog een stukje duurder zijn. Elektrificatie vraagt om miljardeninvesteringen in duurzame opwekcapaciteit en infrastructuur en ook biobased is niet altijd goedkoper en onomstreden.

De harde realiteit is dat het leeuwendeel van de elektriciteit nog steeds van gascentrales komt, en die rekenen hoge gasprijzen gewoon door in de stroomprijs. De drie kolencentrales zijn momenteel de enige energiebronnen die echt een goed rendement draaien, maar dat is wat betreft emissies ook niet wenselijk.

De roep om politiek leiderschap wordt dan ook steeds groter. Het eindpunt van de energietransitie is bekend, de route er naartoe is echter nog onzeker. Van het gas afgaan kan een verstandige keuze zijn, maar breng dan ook in beeld wie buiten de boot valt. Want welke keuze de nieuwe leiders ook maken: ze moeten draagvlak houden. Anders kan het nog een hele vervelende reis worden richting een CO2-neutrale samenleving.

Chief Technogy Officer (CTO) van chemiegigant, BASF Melanie Maas-Brunner is één van de key talkers tijdens European Industry & Energy Summit 2021, op 7 december in Rotterdam Ahoy. Recent kondigde BASF grote stappen aan voor de transitie van haar sites in Ludwigshafen en Antwerpen.

Zo presenteerde BASF met energiebedrijf RWE in het voorjaar een plan voor de bouw van een twee gigawatt offshore windpark in het Duitse deel van de Noordzee. Hiermee willen de partners de enorme chemische site van BASF in Ludwigshafen voorzien van groene elektriciteit. Ook moet een driehonderd megawatt elektrolyzer de productie van groene waterstof mogelijk maken. Een investering van vier miljard euro.

Het doel van het project van RWE en BASF is om de productieprocessen voor basischemicaliën te elektrificeren. BASF wil in 2050 klimaatneutraal zijn. In 2030 wil het chemiebedrijf wereldwijd 25 procent minder CO2 uitstoten dan in 2018.

Antwerpen

Met dat doel heeft BASF ook in Antwerpen en Nederland grote plannen. Zo bereikte ze met Vattenfall in juni overeenstemming over de aankoop van 49,5 procent van het Nederlandse offshore windpark Hollandse Kust Zuid. De bouw van windpark Hollandse Kust Zuid start in juli 2021 en zal naar verwachting in 2023 volledig operationeel zijn. Het is dan het grootste offshore windpark ter wereld met 140 windturbines en een totaal geïnstalleerd vermogen van 1,5 Gigawatt.

BASF zal zijn deel van de elektriciteit gebruiken om de chemische productie op locaties in heel Europa te ondersteunen. Met name ook de grote chemie-site in Antwerpen. De Antwerpse locatie is de grootste chemische productielocatie in België en de op één na grootste BASF productielocatie ter wereld.

Melanie Maas

Melanie Maas-Brunner (1969, Korschenbroich Duitsland) studeerde aan de RWTH Aachen University en behaalde haar doctoraat in de chemie in 1995. Voordat ze in 1997 in dienst trad bij BASF, werkte ze als onderzoeksassistent aan de Universiteit van Aken in Duitsland en aan de Universiteit van Ottawa in Canada.

Ze is verantwoordelijk voor de divisies European Site & Verbund Management; Global Engineering Services; Corporate Environmental Protection, Health & Safety; Advanced Materials & Systems Research; Bioscience Research; Process Research & Chemical Engineering; BASF New Business.

Inschrijven voor European Industry & Energy Sunmmit 2021 kan via https://www.industryandenergy.eu/eies2021/. Het evenement heeft plaats op 7 en 8 december in Rotterdam Ahoy. Bijwonen kan zowel fysiek als online.