VEMW, NVDE en RVO organiseerden de afgelopen drie jaar diverse inspiratietours door en voor de industrie. Met nieuwe thema’s en inspirerende sprekers werd ook vorig jaar weer met succes veel kennis en ervaring uitgewisseld over de mogelijkheden van CO2-reductie. Of, zoals een deelnemer het verwoordde; “Het concept van ‘bij elkaar in de keuken kijken’ en ‘zien is geloven’ werkt overtuigender dan een abstract theoretisch verhaal. Het levert veel inspiratie op.”
Door middel van webinars werden deelnemers vorig jaar in een tijdsbestek van anderhalf uur door verschillende sprekers uit het bedrijfsleven geïnspireerd. We blikken terug op vier presentaties: Gijsbrecht Günter van Yara over waterstof, Robert Tieman van LyondellBasell over het Circular Steam Project op de Rotterdamse Maasvlakte, Paul Straatman van Indorama Ventures over warmte- en stoomuitkoppeling, en Jan-Paul Rutten van Gulpener over innovatie.
De industrie heeft in de klimaatneutrale toekomst moleculen nodig en daar komt waterstof als belangrijke kandidaat voor in aanmerking, stelt Gijsbrecht Günter van kunstmestfabrikant Yara die een van de presentatietours verzorgde. Tijdens dit webinar gingen Ørsted en Yara in op het potentieel voor de Zeeuwse regio en hoe de productie van groene waterstof opgeschaald kan worden.
Ørsted, ontwikkelaar van het onlangs geopende windpark op zee Borssele 1+2, zet zich in voor de bouw van een proeffabriek voor groene waterstof in Zeeland. Binnen Smart Delta Resources (SDR) is het energiebedrijf daarvoor een samenwerking begonnen met grote industriële bedrijven, waaronder Yara. Yara gebruikt nu nog grote hoeveelheden aardgas om ammoniak te maken als basis voor kunstmest, maar zoekt naar alternatieven.
Ørsted en Yara tonen het ‘pad’ van het moment waarop de windenergie uit windpark Borssele 1+2 de groene elektronen produceert, tot de elektrolytische productie van groene waterstof en de synthese tot ammoniak. Zij bundelen hun krachten om op de productielocatie van Yara in Sluiskil een 100 megawatt elektrolyseproces te implementeren voor de productie van zo’n 75.000 ton groene ammoniak per jaar. Onder voorbehoud van voldoende cofinanciering en een goede business case wordt eind 2021 of begin 2022 een definitieve investeringsbeslissing voor de bouw van de nieuwe fabriek genomen.
Günter: “De samenwerking tussen Ørsted en Yara moet bijdragen aan de ontwikkeling en het marktrijp maken van hernieuwbare waterstoftechnologie in combinatie met bestaande ammoniakfabrieken. Met de ontwikkeling van een onsite project voor variabele waterstofproductie, dat meebeweegt met de bestaande productie in de Steam Methane Reformers (SMR), wordt het mogelijk om gedurende momenten met veel wind de opgewekte energie nuttig te gebruiken. Een windmolen op zee produceert het grootste deel van het jaar elektriciteit, alleen als er veel wind is produceren ze soms meer dan we nodig hebben. Door dit om te zetten in groene waterstof kunnen ook moeilijke elektrificeerbare processen groen worden.”
Nederland is bij uitstek geschikt voor waterstof, aldus beide bedrijven. Het waterstofverbruik vindt over het algemeen plaats in de industriële clusters dichtbij locaties waar windenergie aan land komt. North Sea Port, waar nu al 520.000 ton waterstof wordt gemaakt en verbruikt, een derde deel van alle waterstof in Nederland, is daar een goed voorbeeld van. Aan een goed sluitende business case van dit project wordt nu nog gewerkt.
Tijdens dit webinar ging Robert Tieman (tot voor kort werkzaam voor) LyondellBasell in op het Circular Steam Project op de Maasvlakte. In samenwerking met Covestro bouwt het bedrijf een nieuwe biologische waterzuiveringsinstallatie en verbrandingsinstallatie, die biogas en stoom produceert. Hiermee bespaart LyondellBasell maar liefst 0,9 petajoule energie, ofwel realiseert zij ongeveer 140.000 ton CO₂-reductie.
Samen met joint-venture partner Covestro bouwt LyondellBasell een installatie waarin twee afvalwaterstromen gescheiden worden. In de eerste stroom (veertig procent van het totaal) wordt biologisch gezuiverd met bacteriën. Het hierbij vrijgekomen biogas wordt weer ingezet in het productieproces. De tweede afvalstroom wordt omgezet in hogedrukstoom, bedoeld voor processen met een geavanceerd boilersysteem. Waar voorheen de hogedrukstoom werd geproduceerd met steenkool kan met de nieuwe methode maar liefst zo’n 0,9 petajoule finale energie en 140.000 ton CO2 per jaar worden bespaard. Tevens bestaat de mogelijkheid om een resulterende zoutstroom van 11.000 ton weer als grondstof in te zetten. Waar in het oude proces het zout in een watervormige emulsie werd geloosd, wordt het nu in kristalvorm opgevangen zodat het niet meer terecht komt in het oppervlaktewater. De investering in het Circular Steam Project wordt aangevuld met een overheidssubsidie, onder andere uit de Demonstratie Energie Innovatie (DEI)-regeling.
LyondellBasell onderzoekt met zeven andere partijen de mogelijkheid om te komen tot een gezamenlijk stoomnet in de Botlek, waarbij zij zelf zo’n 50 kton CO₂-uitstoot kan reduceren door inzet van een e-boiler. Tieman: “Veel zaken staan op papier, maar moeten nu tot uitvoering worden gebracht. Waterstof is een onderwerp dat zich op nationaal niveau afspeelt en de provinciegrenzen kruist. Iedereen is nu nog op zijn eigen vierkante postzegel bezig en heeft daarmee verschillende belangen. Door vooral te kijken naar wat er nu al op regionaal niveau mogelijk is en als overheid zich te richten op de aansluiting van de nationale ambitie op de Omgevingswet in wording, wordt het gat tussen plan en uitvoering kleiner.”
Indorama Ventures, marktleider in polyester plastics voor de verpakkingsindustrie, realiseert zich terdege dat er sprake is van steeds strengere emissiebeperkende maatregelen. Tegen 2030 wordt geëist dat de industrie de helft van de CO2-emissie moet hebben gereduceerd. Om aan deze eisen te voldoen is een aantal technieken bedacht, zegt Paul Straatman. De eerste techniek die Indorama wil inzetten, is een warmtepomptechniek om stoom te maken in plaats van met aardgas.
Deze techniek bestaat uit een compressor die waterdamp (stoom) van lage druk comprimeert naar bruikbare stoomdruk in de fabriek. De compressiestap wordt ook wel mechanische damprecompressie genoemd.
Straatman: “Met de warmtepomp willen we stoom voor de hele site opwekken. Deze warmte wordt nu nog ‘weggekoeld’ aan het koelwater. De hoeveelheid koelwater zorgt voor een groot deel van de damp uit de koeltorens.”
Bijna alle aardgas en CO₂-emissie voor het opwekken van stoom wordt op die manier bespaard, legt hij uit. “Dat is zestig tot zeventig procent van ons totale aardgasverbruik en daarmee ook zestig tot zeventig procent van onze warmteopwekkingsgerelateerde CO2-emissie. Elektriciteit is nodig om de compressor aan te drijven, maar dat is slechts circa 25 procent van de energie die nodig is om de stoom op grid kwaliteit te maken. De overige 75 procent wordt geleverd door met de warme damp uit het hoofdproces lage druk stoom van 1.5 bar absoluut te maken. We hergebruiken de warmte die we nu weggooien en die hoeft dus niet meer te worden ingekocht.”
“De meeste warmtepompen die op industriële schaal werken, de zogenoemde hoge-temperatuurwarmtepompen, zijn relatief duurder dan de Mechanical Vapor Recompression (MVR)-techniek die we nu willen gaan inzetten”, zegt Straatman. “En waarom is MVR goedkoper? De warmte hoeft niet meer aan de omgeving te worden onttrokken, maar wordt al op middelhoge temperatuur aangeleverd door het proces. Tweede reden is dat normaal gesproken een warmtepomp een kringproces is met een gesloten systeem waarbij de werkvloeistof zijn warmte tweemaal moet overdragen aan het warmtevragend proces. De MVR-techniek gebruikt een open systeem waarbij water en stoom de werkvloeistof zijn en al deel van het proces uitmaken.”
Indorama wil in twee fases gaan werken, waarbij men bij een lagere druk start (15 bar) en dan vervolgens extra stoom op hoge druk (42) bar gaat maken. Straatman: “Met name de realisatie van deze hoge druk zou een primeur zijn voor de warmtepomptechniek omdat de temperatuur van deze hoge druk stoom 260 graden Celsius is. De compressor is op deze schaal een erg ingewikkelde en kostbare techniek, maar door de besparing op aardgas en stijgende CO₂-belasting verdient het zich toch steeds sneller terug.”
Het nieuwe brouwhuis van bierbrouwer Gulpener zit barstensvol innovatie, zegt directeur Jan-Paul Rutten. En, is het meest duurzame ter wereld. Hij verzorgde in het kader van de inspiratietours een webinar over de innovatieve kracht van de Limburgse brouwerij.
Het nieuwe brouwhuis, dat medio vorig jaar in gebruik is genomen, heeft 75 procent minder energie nodig, werkt volledig op lokale ingrediënten en voor honderd procent op hernieuwbare stroom. Het bevat drie compleet nieuwe energie- en grondstoffenzuinige brouwprocessen. Dankzij een subsidie van Rijksdienst Ondernemend Nederland beschikt het brouwhuis binnenkort ook over een zeer innovatieve warmtepomp. Die maakt van Gulpener een volledig fossielvrij brouwerij, aldus Rutten.
Duurzaamheid past bij de ambities en het karakter van Gulpener, zegt hij.
“We zijn trots op onze onafhankelijkheid. Gulpener is al acht generaties lang ‘De Vrije Brouwer’, een onafhankelijk bedrijf dat zijn eigen keuzes maakt. Keuzes over het bier dat wordt gebrouwen, smaken, bierstijlen, lokaliteit en samenwerkingen. Maar ook keuzes over verantwoord ondernemen en over de verbondenheid met mensen, natuur en gemeenschap. Vrijheid betekent dat je zelf kunt kiezen voor ideeën en ambities die echt het verschil maken, op alle vlakken van de bedrijfsvoering. Een innovatief en duurzaam brouwhuis is daar zeker één van. Gulpener gebruikt al ruim twintig jaar als enige bierbrouwer in Nederland lokale en verantwoord geteelde gerst en hop.”
Halverwege de jaren negentig begon Gulpener met de verduurzaming van het bedrijf en dan met name gericht op de maatschappelijke duurzaamheid. Het besloot de samenwerking op lokaal niveau op te zoeken door alle grondstoffen uit de regio te halen. Rutten: “Een grote nieuwe ambitie is om voor 2030 fossielvrij te zijn. Het was dan ook een logische keuze om bij de bouw van een nieuw brouwhuis te kiezen voor de opwekking van duurzame warmte.”
Door het bestaande Meura Stream Principe door te ontwikkelen, kan Gulpener alle warmte die vrijkomt terugwinnen. De extra energie die vervolgens nog nodig is wordt in de toekomst door middel van een warmtepomp opgewekt. Een uitdaging hierbij was de nog erg hoge piekbelasting van het brouwhuis door de opwarming van het ‘batch brouwsel’. Door het injecteren van stoom te combineren met heet waterinjectie kon die piekbelasting worden verlaagd, legt Rutten uit. “Dit gaf als voordeel dat de opwekking van de hitte kan worden opgesplitst. De gedachte hierbij is dat de piekvraag die ontstaat bij de stoominjectie wordt opgevangen door de warmtepomp. Op het moment dat er geen piekbelasting is, wordt de warmtepomp ingezet voor het verwarmen van heet water.” Daarnaast is in het nieuwe proces een zogeheten wort stripper toegepast, die de kooktechniek vervangt. Hierdoor bedraagt de verdamping nog slechts één tot twee procent. En dat levert een aanzienlijke energiebesparing op, zegt hij. De (overall) efficiëntieverbetering van al deze genoemde maatregelen bedraagt maar liefst 75 procent. De resterende energiebehoefte (25%) moet duurzaam opgewekt worden. Rutten: “Een 650 kW warmtepomp zal de hele warmtevraag overnemen. Op lange termijn is de ambitie om een warmtepomp voor de restcapaciteit te installeren.”
Google+