Projecten

 

Industrie borrelt en bruist van innovatieve ideeën

Als de Nederlandse industrie haar CO2-uitstoot tegen 2030 flink omlaag wil hebben gebracht, zijn er ingrijpende veranderingen in productieprocessen nodig. Het vraagt bijvoorbeeld om innovaties die de energievraag omlaag brengen. Maar ook om nieuwe processen waarmee afvalstromen weer grondstoffen worden. Splitsen we in de toekomst CO2 met plasma en scheiden we mengsels dan in een horizontale kolom?

Liesbeth Schipper

geanimeerde-knop

Coolbrook ontwikkelt elektrische naftakraker

Het Fins-Nederlandse Coolbrook ontwikkelt een elektrisch aangedreven naftakraker. Deze Rotor Dynamische Reactor kan de CO2-uitstoot van het kraakproces enorm reduceren bij gebruik van hernieuwbare energiebronnen. Coolbrook heeft 5,5 miljoen euro subsidie gekregen van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat voor verdere ontwikkeling van de technologie. Op dit moment bouwt het bedrijf een pilotinstallatie op de Brightlands Chemelot Campus in Geleen. Deze zou in april 2022 klaar moeten zijn.

Meer info project Coolbrook

RDR is een geheel nieuw reactorconcept voor stoomkrakers. Waar in een traditionele kraker het reactiemengsel door spoelvormige buizen in het fornuis stroomt, wordt het mengsel in de RDR opgewarmd door op hoge snelheid ronddraaiende rotorbladen. Het belangrijkste verschil is dat in de RDR het reactiemengsel het heetste deel is. In een stoomkraker is het staal het heetst.

Doordat het mengsel zeer snel wordt opgewarmd tot een hoge temperatuur, kan de opbrengst beter worden geoptimaliseerd. De verblijftijd is vijftig milliseconden. De etheenopbrengst in de RDR ligt zo’n twintig procent hoger dan in een conventionele reactor. Coolbrook verwacht dat de reactor goedkoper zal zijn dan de huidige reactoren in termen van CAPEX-kosten. Dat komt door het compacte ontwerp, waardoor de reactor veel kleiner is. Vanwege de hogere opbrengst zullen ook de OPEX-kosten lager zijn.

D-CRBN splitst CO2 in bouwstenen voor industrie

Het Antwerpse D-CRBN – een spin-off van de Universiteit Antwerpen – kan CO2-moleculen splitsen met plasma, en er zo chemische bouwstenen van maken. Een plasmareactor trekt de moleculen uit elkaar, zodat er CO en O ontstaat. CO wordt gebruikt als bouwstof voor polymeren, chemicaliën en biobrandstof. De start-up wil in 2029 een plasmareactor in de haven van Antwerpen bouwen, die één miljoen ton CO2 per jaar kan verwerken. Investering: 150 tot 170 miljoen euro.

Meer info project D-CRBN

Het grote voordeel van een plasmareactor om CO2 nuttig te hergebruiken, is dat deze heel robuust is. Er zitten namelijk ook wel eens wat zwavelhoudende componenten of sulfiet in de CO2-stroom en daar heeft de plasmareactor geen moeite mee. Bovendien heeft de reactor maar weinig ruimte nodig. Het gaat om een vrij kleine fabriek.
Op dit moment is D-CRBN in gesprek met grote spelers in de Haven van Antwerpen. Met een techno-economische analyse kunnen deze bedrijven onderzoeken of het plasmaproces bij hun werkwijze past.

D-CRBN maakt een businesscase waarmee bedrijven de technologie kunnen vergelijken met andere technologieën en kunnen beslissen of het wat voor hen is. Op basis van die analyses wil de start-up in 2022-2023 een pilotinstallatie bouwen en van daaruit opschalen. Tussen 2023 en 2026 wordt de unit opgeschaald zodat hij 30.000 ton CO2 per jaar kan omzetten. In 2029 moet dan de industriële installatie die één miljoen ton CO2 per jaar kan omzetten, klaar zijn.

Horizontale scheiding kan veel energie besparen

Voormalig Dow ingenieur John Gommers heeft een horizontale scheider ontworpen: de RevSep, een afkorting van reversible separation. Hij werkt daarbij samen met Anton Kiss, hoogleraar Process Systems Engineering bij de afdelingen Biotechnologie en Chemische Technologie van de TU Delft. De nieuwe scheidingstechnologie kan het energieverbruik van de chemische industrie significant terugdringen. Gommers en Kiss willen daarom graag zo snel mogelijk een werkend systeem bouwen van ongeveer drie meter lang en twee meter hoog. Daarvoor hebben ze financiële steun nodig van de industrie, de overheid of liever nog beide.

Meer info project RevSep

Zo’n veertig procent van de energie die chemische fabrieken gebruiken, gaat naar destillatiekolommen die mengsels verwarmen om de individuele producten te kunnen scheiden en verwerken. Helaas werken die nog niet zo efficiënt dat alle energie daadwerkelijk wordt gebruikt voor het scheidingsproces. Sterker nog: de thermodynamische efficiëntie van een gemiddeld systeem komt niet verder dan tien tot twaalf procent. Het fysieke ontwerp zorgt er namelijk voor dat veel warmte direct na de condensatie van de lichtste fractie de lucht in gaat.
RevSep-technologie maakt een omkeerbare scheiding mogelijk. De configuratie bestaat uit een gesloten thermische cyclus, met een warm en een koud uiteinde.

Het koude gedeelte van de cyclus vindt plaats in het bovenste gedeelte van de horizontale kolom, terwijl het warme gedeelte in het onderste gedeelte plaatsvindt. Een pakkingsectie tussen het onderste en het bovenste gedeelte verbetert de scheiding. Een binair mengsel (vloeistof) wordt toegevoerd in de onderste sectie waarna totale reflux mogelijk is. Verdamping in de onderste sectie wordt gevolgd door condensatie in de bovenste sectie, hetgeen geleidelijk leidt tot een dynamisch evenwicht van de zware kern component aan het hete eind en de lichte kern component aan het koude eind. Een kleine energielift aan beide uiteinden is voldoende om een dynamische energiebalans te handhaven en het volgende mengsel te scheiden.

Installatie smelt gemengd kunststofafval om tot nieuwe producten

In Australië is een proces ontwikkeld dat gemengde kunststofstromen kan verwerken door het te laten smelten door wrijving. Het is een kosten- en energie-efficiënte oplossing voor lastig te recyclen afvalstromen. Om de installatie in Europa te commercialiseren zette Upp! samen met de Australische en ook Nederlandse partners het bedrijf Uppact op. Binnenkort staat de Australische pilotinstallatie in de Groningse Eemshaven.

Meer info project Uppact

De Australische technologie kan ongesorteerd, ongewassen en ongemalen gemengd plastic afval te verwerken tot eindproducten zoals bijvoorbeeld palen en planken. De machine verwerkt tapijttegels, visnetten, multilayer verpakkingen en zelfs gymschoenen. De basis van de technologie is dat elk stuk plastic door middel van wrijvingsenergie wordt verwarmd tot zijn eigen smeltpunt. Daarna wordt het in gesmolten toestand met de andere gesmolten plastics gemengd tot een homogene massa. Die massa gaat vervolgens in een mal. De kwaliteit van het nieuwe materiaal is hierdoor veel beter dan je op basis van de laagwaardige en gemengde input zou verwachten.

De test- en demonstratiefaciliteit komt in de Eemshaven te staan. Scheepsafvalverwerker Bek en Verburg biedt een afvalstroom aan die het graag wil upcyclen, namelijk visnetten. Deze zijn doorgaans gemaakt van nylon, maar hebben vaak ook onderdelen van polyetheen. Vissers leveren afgedankte netten in bij Bek en Verburg met de boeien er nog aan. Ook die kunnen eenvoudig in de machine worden gevoed.

Meer projecten?

Wilt u meer over deze en andere projecten weten? Neem dan een abonnement op Industrielinqs. Daarin houden wij u in een handig overzicht steeds kort op de hoogte van nieuwe projecten en lichten we regelmatig een project verder toe.
Kijk voor meer informatie op www.industrielinqs.nl/abonneren.

Video
Share

Your name

Your e-mail

Name receiver

E-mail address receiver

Your message

Send

Share

E-mail

Facebook

Twitter

Google+

LinkedIn

Sign up

Sign up