Dit artikel krijg je cadeau van OneWorld.
Word abonnee
Op welke plekken is Nederland (nog) afhankelijk van fossiele energie? De meeste mensen zullen denken aan elektriciteitscentrales, wegverkeer en verwarming van huizen. Dat zijn inderdaad hoofdverbruikers van fossiele energie, alle drie ruwweg van dezelfde omvang. Maar waar je misschien minder snel aan denkt – omdat het minder zichtbaar is in ons dagelijks leven – is de industrie. En juist de industrie consumeert veel energie: iets meer nog dan de andere drie (volgens CBS-cijfers van 2016). Vooral de chemiesector – denk aan de productie van kunststoffen, producten voor persoonlijke verzorging, medicijnen, ingrediënten voor voeding en schoonmaakmiddelen – kan er wat van, met ruim de helft van het totale industriële energieverbruik.
“De meeste chemische fabrieken herbergen een soort super-CV-installaties die op aardgas werken
Dat juist de chemische industrie zo veel energie verbruikt, komt doordat chemische fabrieken een enorme behoefte aan hitte hebben. Om de stof te creëren die de fabrikant wil hebben, moeten grondstoffen namelijk in een reactorvat met elkaar reageren – en dat doen ze door verhitting. De meeste fabrieken herbergen daarom een soort super-CV-installaties die op aardgas werken. Door de pijpen ervan loopt geen heet water, maar stoom, waarmee de reactorvaten op temperaturen van honderden graden Celsius te brengen zijn.
Overschakelen op andere (elektrische) verwarmingstechnieken zou veel CO2-uitstoot schelen. Net als bij de CV-ketel in huis: die moet om CO2 te besparen vanaf 2021 het veld ruimen voor de warmtepomp. Maar vanwege de kosten stappen bedrijven tot nu toe niet of nauwelijks over op een andere techniek.
Daar lijkt nu verandering in te komen, doordat windenergie steeds goedkoper wordt. Dat is ook wat de chemiesector zelf hoopt, omdat het met de bestaande manier van werken nauwelijks meer lukt de CO2-uitstoot omlaag te krijgen, terwijl de EU-normen strenger blijven worden. En als de windenergie maar goedkoop genoeg wordt, zo is de verwachting, kunnen de bedrijven zelfs financieel voordeel uit de omschakeling halen.
Mega-waterkoker
Om uit te zoeken hoe die ‘elektrificatie’ van de chemie het beste kan gebeuren, zijn de onderzoeksinstellingen TNO en Energie Centrum Nederland (ECN) samen met energiebedrijven het project VoltaChem begonnen. Het einddoel: een CO2-neutrale chemische industrie. 1
“Grappig genoeg zit de oplossing in techniek die we kennen van thuis: de waterkoker, de wasmachine, de magnetron
Tijdens een verkennend onderzoek dat VoltaChem heeft uitgevoerd bij een groot aantal fabrieken, onder andere van AkzoNobel en DOW, bleek er geen gebrek aan mogelijkheden voor elektrificatie te zijn. Grappig genoeg gaat het vaak om technieken die in huishoudens al populair zijn. Zo blijken elektrische verwarmingselementen, grote versies van die in de waterkoker of wasmachine, op veel plaatsen de stoomproductie van de gasbranders te kunnen overnemen. Wat hier en daar ook kan, is de reagerende stoffen direct verhitten met grote varianten van straalkachels of magnetrons. Dat is extra efficiënt, omdat je niet eerst stoom hoeft te maken.
Toekomstmuziek
Het meest veelbelovend? Dat is het idee om chemische reacties rechtstreeks op elektriciteit te laten draaien, door een stroom door het reactorvat te sturen. 2 Maar dat is nog grotendeels toekomstmuziek. Twee Nederlandse bedrijven zijn wel al in staat om op deze manier waardevolle stoffen te maken uit water en CO2. Dat is mooi meegenomen, want zo halen ze CO2 uit de atmosfeer (die wordt uiteindelijk ook weer uitgestoten, maar het is in ieder geval geen nieuwe CO2 die in de atmosfeer terechtkomt). Coval Energy maakt de brandstof mierenzuur en Avantium maakt oxaalzuur, een ingrediënt voor onder andere huidcrèmes.
“Verwarmen met afvalwater zou de industrie zo’n 6 miljoen ton CO2 per jaar schelen
De snelste weg naar flinke energiebesparing – volgens het onderzoek – zal veel mensen bekend voorkomen: de inzet van warmtepompen, dezelfde apparaten die over een paar jaar de CV-ketels in woningen moeten vervangen. Bij huizen zijn zulke pompen in staat om warmte uit een ondergrondse bron van bijvoorbeeld 80 °C te halen en daarmee kraanwater op zo’n 100 °C te brengen. Die techniek –om warmte van een lage naar een hogere temperatuur te brengen – is in het groot ook geschikt om industriële afvalwarmte weer bruikbaar te maken. Die zit in lauwwarm condenswater, dat nu geloosd wordt. Daarmee is volgens het VoltaChem-onderzoek maar liefst 35 % van de warmtebehoefte in de chemische industrie te vervullen. Dat zou per jaar zo’n 6 miljoen ton CO2 schelen.
Zeeuwse industrie
Heel snel gaan de veranderingen nu nog niet, omdat aanpassingen in chemische fabrieken altijd forse investeringen vragen. Maar er zijn wel redenen om te verwachten dat de chemische industrie op de korte termijn werk gaat maken van elektrificatie. Neem de brief die minister Wiebes van Economische Zaken en Klimaat stuurde aan de grootverbruikers van Gronings aardgas. Daarin riep hij hen op om snel over te stappen op alternatieven. En vervolgens kwam het besluit om de Groningse gaskraan in 2030 helemaal dicht te draaien. De bedrijven willen grote prijsstijgingen van het gas vóór zijn en hopen daarbij op subsidies voor de omschakeling op elektriciteit. En ook het recente nieuws dat de zware industrie in Zeeland en Vlaanderen gaat samenwerken om de klimaatdoelen van Parijs te halen –waarbij elektrificatie een belangrijke rol moet spelen – bevestigt die trend.
- Voor de energiebedrijven is het interessant om mee te werken omdat de elektrificatie hen kan helpen om het grillige karakter van windenergie te beteugelen. Het idee is namelijk dat de chemische fabrieken hun elektrische apparaten vooral gaan gebruiken op momenten dat het hard waait terwijl er maar weinig vraag naar elektriciteit is. De rest van de tijd draaien de processen op gaswarmte of staan stil. Zo helpen de fabrieken het probleem van het overaanbod op te lossen, terwijl ze tegelijkertijd profiteren van lage daltarieven. ↩︎
- In het reactorvat hangen dan twee elektrische polen, plus en min, zodat er een stroom door het mengsel van stoffen gaat lopen die de gewenste reactie op gang brengt. Daar zijn alleen wel slimme katalysatoren voor nodig en dat betekent dat er nog veel onderzoek nodig is – er wordt hard aan gewerkt bij veel universiteiten. ↩︎
Verder lezen?
Rechtvaardige journalistiek verdient een rechtvaardige prijs.
Maak jij OneWorld mogelijk?
Word abonnee
- Digitaal + magazine — € 8,00 / maand
- Alleen digitaal — € 6,00 / maand
Terugkerende klant? Klik hier om in te loggen
Heb je een waardebon? Klik hier om je code in te vullen
