Koolstof, waterstof en zuurstof. Dat zijn dé basisingrediënten voor de chemische industrie. Voor koolstof zijn nu vooral fossiele grondstoffen als aardgas en steenkool nodig. Daarbij komt veel CO2 vrij. Kan dat anders? Wel als het aan AkzoNobel ligt. Het chemieconcern onderzoekt of het in een consortium met onder andere Havenbedrijf Rotterdam, Enerkem en Air Liquide een Waste-to-Chemistry-fabriek op kan zetten die uit restafval syngas en vervolgens methanol maakt. Hoogwaardig hergebruik tot op de molecule dus. Hoe dit van grote waarde is, bespreken we met Marco Waas, verantwoordelijk voor onderzoek, ontwikkeling, innovatie en technologie bij de multinational.

In Rotterdam moet een fabriek verrijzen, die ons afval tot een waardevolle nieuwe grondstof voor de chemie maakt. Het is één van de projecten waarmee AkzoNobel de vertaalslag maakt naar een duurzame en circulaire economie. Waas vertelt welke doelstellingen en trends aan de basis hiervan liggen. ‘Als bedrijf hebben we duidelijke doelen in onze innovatieagenda. In 2020 willen we 25 tot 30% CO2 besparen ten opzichte van 2012. Ook willen we dat 20% van onze winst in 2020 afkomstig is uit producten die de meest duurzame in de markt zijn. Tot slot willen we in 2050 volledig CO2-neutraal zijn. We zien verschillende innovatietrends in de chemie waarbij we aansluiten, waaronder de circulaire economie, inclusief biobased oplossingen, vervolgt Waas. ‘Naast de verantwoordelijkheid die je hoort te nemen als bedrijf, is duurzaamheid business. Wij vinden dat we projecten op dit gebied moeten aanjagen.’ 

Grootste impact: alternatieve bron voor syngas

Of het nu gaat om je telefoon, je pannen, medicijnen of verzorgingsproducten: in ons dagelijks leven maken we op veel manieren gebruik van producten ontstaan uit chemie. Het verschil dat de chemische industrie kan maken door geen ‘virgin’ fossiele grondstoffen meer te gebruiken is dus groot. Hoe gaan we de transitie maken? Dat is volgens Waas een vraag die al een tijdje speelt. Nu worden aardgas en aardolie nog volop gebruikt om de basisproducten te maken. ‘We gebruiken fossiele grondstoffen om een syngas te maken dat bestaat uit kool-, waterstof en een beetje zuurstof. Van syngas kun je weer methanol maken: een basisproduct in de chemie. Als je syngas kunt maken uit een duurzame of circulaire bron, dan kun je de rest van het proces intact laten. Het is de snelste manier om de transitie van fossiel naar circulair te maken in de huidige chemische industrie. Het voordeel is namelijk dat je niet een volledige omslag hoeft te maken naar hele nieuwe producten, wat veel tijd kost. Zo kun je sneller vooruitgang boeken.’

Naast de verantwoordelijkheid die je hoort te nemen als bedrijf, is duurzaamheid business. Wij vinden dat we projecten op dit gebied moeten aanjagen.

8 miljoen ton afval als grondstof

AkzoNobel werkt in verschillende samenwerkingsverbanden aan alternatieve bronnen voor syngas. Zo wordt er gekeken naar restgassen uit met name de staalindustrie. Andere mogelijkheden zijn verse koolstof uit suikerbieten en fotochemie: de opbrengst van CO2, zonlicht en bacteriën. De laatste twee alternatieven zijn vooral bedoeld voor hoogwaardige chemische producten die op kleinere schaal nodig zijn. De omzetting van afvalmaterialen en gaat om een veel grotere schaal.

Het Waste-to-Chemistry-project gaat uit van restafval dat koolstof bevat: een potentiële bron van 8 miljoen ton per jaar in Nederland alleen. Bijvoorbeeld organisch afval zoals etensresten. Maar ook restafval uit de papier- en plasticindustrie. Eerst wordt geprobeerd om de materialen van hogere waarden eruit te halen, maar bij elke stroom is er een beperking aan hoe vaak je het kunt hergebruiken voor voldoende kwaliteit. Plastic kun je bijvoorbeeld niet oneindig hergebruiken’, aldus Waas. ‘Uiteindelijk kom je dan tot vergassing van restafval. Nu wordt het via verbranding omgezet in warmte en stoom, maar als je het op een iets andere manier doet, krijg je syngas. Zo kun je het afval weer terug in de kringloop brengen.’

 

Van idee tot gezamenlijke aanpak

Opschaling van deze innovaties is nodig om te zorgen dat de nieuwe bronnen ook bedrijfsmatig interessant worden. ‘Dat is wat we met Waste-to-Chemistry willen. Canadese start-up Enerkem begon in 2000 al met de uitwerking van deze technologie. Na de ontwikkelfase is de eerste fabriek opgestart in Edmonton.’ Drie jaar geleden kwam AkzoNobel in contact met Enerkem om mogelijkheden voor een Nederlandse fabriek te bekijken. In een consortium van bedrijven, wordt nu gewerkt aan de plant. In 2020 moet deze in Rotterdam gerealiseerd zijn. Het staat voor Waas buiten kijf dat geen van de bedrijven in het consortium dit alleen kan. ‘We hebben de kennis van alle partijen nodig, in combinatie met die van kenniscentra en start-ups. Daarnaast moet je ook het risico samen dragen, dat kan een bedrijf niet alleen doen.’

Waarom schaalgrootte belangrijk is

‘We willen dit grootschalig aanpakken,’ aldus Waas. ‘In Canada kunnen ze nu 35 kiloton methanol maken per jaar. De Nederlandse fabriek moet 220 kiloton methanol kunnen produceren. Een flinke uitdaging! Daarvoor was verbetering van de bestaande methode nodig. In de Waste-to-Chemistry-fabriek in Rotterdam gaan we bijvoorbeeld waterstof bijvoegen. Dat is nieuw. De verhouding koolstof en waterstof in het restafval is niet hetzelfde als in het eindproduct. Met deze toevoeging kunnen we nog efficiënter met de grondstof omgaan.’

Met 220 kiloton praten we over een grotere schaal, maar nog niet over de opbrengst van een reguliere methanolfabriek. ‘Die komen gemakkelijk aan 1 of 2 miljoen ton. Je kunt daarmee dus economisch nog niet op tegen de oude productie. Naast de schaalgrootte komt dat omdat je het nadeel van de nieuwe technologie hebt; de oude technologie die al 60 jaar uitontwikkeld is, moet je ‘verslaan’.’ Hij vergelijkt het graag met de ontwikkeling van wind- en zonne-energie, waar de overheid een belangrijke rol speelde in de opschaling. ‘Technisch kon het allemaal al, maar het had nog niet de schaal die nodig is om het economisch interessant te maken. Nu zijn we bijna zover dat de windparken kunnen worden gebouwd zonder subsidie. Datzelfde pad hebben we nodig voor de chemie.’

De komende decennia blijven we afval houden waar we iets mee kunnen én moeten. Dat doen we onder andere met Waste-to-Chemistry.

Tijd voor financiering

Waar staat het consortium nu? ‘Het ontwerp om de fabriek te kunnen bouwen is gemaakt en alle getallen van de businesscase zijn extern getoetst. We zijn in gesprek met banken en de overheid over de financiering. We kijken nu of dit als proefproject kan dienen voor de CO2-regeling die in het regeerakkoord is opgenomen. Als je al het afval op deze manier zou omzetten, kun je ongeveer 20 van deze fabrieken maken, minimaal 6 miljoen ton aan CO2 besparen. Ook kun je een groot deel van de nu geïmporteerde basischemicaliën in Nederland maken. Een enorme stap voor Nederland! Het is de bedoeling dat hierover snel een beslissing wordt genomen. Ik verwacht dat we in de zomer van 2018 weten of we kunnen starten met de bouw.’

Jezelf overbodig maken?

In een circulaire economie draait het uiteindelijk ook vooral om het opnieuw ontwerpen van producten, zodat ze oneindig in de kringloop kunnen blijven. In een ideale wereld is er geen afval meer. Hoe kijkt Waas naar die ontwikkeling? ‘We gaan steeds meer hoogwaardig hergebruiken, maar ik denk dat er altijd afval zal blijven. Denk aan voedselresten. Ook zijn veel producten, zo complex en bevatten ze een menging van materialen dat er niet zomaar alternatieven voor gevonden zijn. De komende decennia blijven we dus afval houden waar we iets mee kunnen én moeten. Dat doen we onder andere met Waste-to-Chemistry.’