TU Delft en TNO maken industrie klaar voor opschalingsfase schone fabriek

In 2050 zouden we volgens het in 2015 gesloten Klimaatakkoord van Parijs een CO2-neutrale samenleving moeten hebben. Dat halen we niet zonder een ingrijpende verandering van de chemische industrie. Eén van de opties is om CO2 uit de lucht te halen en met behulp van duurzaam opgewekte elektriciteit om te zetten in grondstoffen voor de productie van onder andere plastics en brandstoffen. Om deze voorgestelde verduurzaming van de chemische industrie te versnellen, slaan e-Refinery (TU Delft) en VoltaChem (TNO) – twee grootschalige onderzoeksprogramma’s op het gebied van de elektrificatie van de chemische industrie – de handen ineen binnen het programma e-Chem.

Ruud van Ommen (e-Refinery) en Martijn de Graaff (VoltaChem)

‘De elektrificatie van de chemische industrie biedt grote kansen voor Nederland om zich te ontwikkelen tot dé leverancier van high end systemen voor de energietransitie. En waar kun je dat soort oplossingen beter ontwikkelen dan hier in Delft, vlak naast de Botlek, het grootste petrochemische cluster in Noordwest-Europa? Samen met andere kennisinstellingen en de industrie gaat e-Chem nu bouwen aan grootschalige installaties die op industriële schaal en tegen concurrerende prijzen CO2 uit de lucht – met behulp van elektrolyse – omzetten in drie basisbouwblokken voor de chemische industrie: methanol, ethyleen en kerosine. We zijn de eerste partij die gaat bouwen aan deze grootschalige installaties. We gaan het nu gewoon doen en al doende leren we, dit is dé aanpak waardoor we kunnen versnellen.’

Kansrijke routes naar succes

De TU Delft heeft binnen e-Refinery ervaring opgedaan met fundamenteel en toegepast onderzoek naar materialen, processen en reactoren op alle lengteschalen, van het atomaire niveau tot aan de reactorschaal. TNO heeft uitgebreide ervaring met het testen in de praktijk en onderwerpen als levenscyclusanalyse en business modellen. Door die kennis en kunde aan elkaar te knopen, willen beide partijen binnen een paar jaar komen tot demonstratieopstellingen die de industrie ervan overtuigen om in deze technologie te investeren.

De onderzoeksagenda zal zich richten op de meest kansrijke routes naar succes. De Graaff: ‘Het is bijvoorbeeld een bewuste keuze om als grondstof CO2 te gebruiken uit de lucht. Omdat fabrieken nu al bezig zijn om het CO2-gehalte van hun rookgassen te verlagen, voorzien wij dat die bron van CO2 in de toekomst langzaam zal opdrogen.’ Ook de keuze voor de producten methanol, ethyleen en kerosine is geen toevallige.

De Graaff: ‘Ethyleen en methanol hebben heel veel toepassingsmogelijkheden, variërend van plastics tot pillen. Ook bij brandstoffen hebben we gekeken waar de meest veelbelovende business case zit. Voor personenvervoer zijn er vergevorderde opties om over te stappen op batterijen of op waterstof. Maar voor de luchtvaart blijft kerosine waarschijnlijk nog lang onvervangbaar. Een schoner productieproces is daar dus ook zeer gewild.’

Open invitatie

e-Chem is ontstaan vanuit een gedeelde ambitie om de transitie van een op fossiele grondstoffen gebaseerde chemische industrie naar een op duurzame elektriciteit en CO2 gebaseerde sector te versnellen, benadrukken ze eensgezind. ‘Dat gaat de markt zelf niet doen. En dat gaan wij ook niet met twee partijen voor elkaar krijgen. We nodigen andere academische en industriële partners dan ook met klem uit om zich bij ons aan te sluiten.’