Plantmanager Harm Dijkstra van Lyondell­Basell opende eind oktober met een druk op de knop het Circular Steam Project. Op de locatie van het bedrijf op de Maasvlakte staat een waste-to-energy fabriek die afvalwater van de site omzet in biogas en stoom. Dat het project onder de huidige omstandigheden is opgeleverd, getuigt van een sterk staaltje wilskracht. De energiebesparing van 0,9 peta­joule maakt natuurlijk veel goed.

Een beeld zegt natuurlijk meer dan duizend woorden, dus kijk nog maar even goed naar de foto van CSP. Een installatie met de omvang van een flink flatgebouw zie je niet veel bij de meeste utility-projecten. De inzet van LyondellBasell en Covestro was dan ook hoog. Ze wilden een technologie inzetten die nog nergens ter wereld werd gebruikt met een investeringssom van 150 miljoen euro. En dat in een tijd dat de CO2-prijs nog niet heel veel businesscases kon vlottrekken. Dijkstra: ‘Bij dit soort investeringen moet je altijd goed naar de strategische waarde kijken. We produceren er tenslotte geen druppel propyleen-oxide extra mee. De energiebesparing en daar aan gekoppelde milieuvoordelen gaven uiteindelijk de doorslag. Als we in staat waren ons proceswater zelf te verwerken tot biogas en stoom en ook nog minder zout op het oppervlaktewater hoefden te lozen, voelde dat gewoon goed. Natuurlijk beslisten we op meer dan een goed gevoel, maar de duurzame kansen waren zeker een reden voor de CEO en de aandeelhouders om door te zetten.’

Potentiële besparing

Dat wil overigens niet zeggen dat de weg ernaartoe eenvoudig was. Met name Covid zorgde voor extra hoofdbrekens omdat de nieuwbouw gewoon doorging tijdens de lockdown-periode.Dijkstra: ‘Dat betekende dat we 350 man moesten testen, zoveel mogelijk separeren en ervoor zorgen dat ze zich op de site netjes aan de Covid-maatregelen hielden. Zeker met medewerkers van buiten Nederland was het soms spannend of ze überhaupt aan het werk konden toen steeds meer grenzen sloten. Gelukkig konden we de besmettingen die er waren snel isoleren zodat we geen uitbraken hebben gehad.’

De weg naar de CSP fabriek was al tien jaar geleden ingezet. Maar in 2014 werden de plannen echt serieus. Na alle voorbereidingen, FEED-studies en engineering- en procurement-fases stak men in de herfst van 2018 de eerste schop in de grond. Dijkstra: ‘Het idee voor de huidige fabriek kwam van onze eigen experts. Ze combineerden een aantal bestaande technieken en berekenden de potentiële besparing die dat zou opleveren. Uitdaging daarbij was dat deze combinatie nog niet elders was toegepast en net als de meeste bedrijven gebruiken we liever proven technology. Toch besloten we met een groot aantal externe partijen in samenwerking met onze eigen experts de uitdaging aan te gaan.’

Circulair afvalwater

De site op de Maasvlakte produceert via een speciale technologie onder meer propyleen oxide en styreen monomeer (POSM). Het is in zijn soort een van de grootste fabrieken ter wereld. Uit het POSM-proces ontstaan twee soorten afvalstromen die voor de ingebruikname van CSP werden afgevoerd naar de thermische behandelinstallatie van AVR. De eerste afvalstroom is een mengsel van verschillende looghoudende waterige stromen. De tweede stroom betreft een tweetal brandbare afvalstromen afkomstig van de Maasvlakte en de Botlek-fabriek.

circular steam project

‘We gebruiken de komende periode om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

In de nieuwe situatie worden de waterige stromen gescheiden in een deel dat in de bio-plant wordt behandeld (ongeveer veertig procent) en een deel dat in de verbrandingsoven wordt behandeld (ongeveer zestig procent). Om dit mogelijk maken, bouwden Bilfinger en Veolia een anaerobe en aerobe biologische voorzuivering die aansluit op de bestaande biologische zuivering van LyondellBasell en Covestro. De bacteriën in de anaerobe bio-reactor produceren het biogas dat als brandstof dient voor de stoomproductie. Het water gaat daarna naar een moving bed reactor gevolgd door een dissolved air flotation stap. Een deel van het slib wordt afgevoerd en de rest wordt gerecycled. Daarna is het water schoon genoeg om naar de bestaande bioreactor te worden gestuurd.

De tweede stroom, zo’n zestig procent van de afvalstroom, bevat het caustische water en de brandbare afvalstoffen. Deze stroom gaat naar een innovatieve droge verbrandingsoven, die zowel het biogas als de brandstoffen in de tweede stroom gebruikt om stoom te produceren van tussen de 950 en 1050 graden Celsius. Doordat de temperatuur boven de negenhonderd graden Celsius blijft, smelten de zouten of blijven als kleine druppeltjes in de rookgassen aanwezig. Het gesmolten zout stroomt via de wand naar beneden en wordt opgevangen. Dit zout kan vervolgens, na behandeling, worden ingezet in bijvoorbeeld de glasindustrie of als stutmateriaal voor de mijnen.

Optimaliseren

Nu de fabriek in gebruik is genomen, komt hij langzaam maar zeker op stoom. ‘Een deel van de fabriek is gebaseerd op biologische processen’, zegt Dijkstra. ‘Die bacteriën hebben even de tijd nodig om op volle sterkte te kunnen produceren. Hij heeft natuurlijk nog geen 0,9 petajoule geproduceerd, maar tot nog toe draait alles in ieder geval naar verwachting. We gebruiken de komende periode dan ook om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren. We kunnen ook nu pas bijvoorbeeld de samples indienen van de zouten. Als die worden goedgekeurd, kunnen we echt bijdragen aan circulair glas.’

Uitdagend project

De bouw van de installaties was een uitdagende klus. De fabriek bleef tijdens de bouw namelijk gewoon doordraaien. Dijkstra: ‘We konden de tie-ins gelukkig uitvoeren tijdens de onderhoudsstop in 2019, maar dat betekende nog eens extra mensen op de site. Op het hoogtepunt liep hier dan ook driehonderd man rond, waarvan heel veel volledig nieuw waren. Om er zeker van te zijn dat de competenties van die onbekende groep overeenkwam met onze eisen, voerden we een zogenaamd on-boarding beleid in. Onze medewerkers komen uit heel Europa, dus hoe weten we de waarde van elk certificaat? Voor sommige taken willen we daarom dat de medewerkers via een praktijktest bewijzen dat ze ook echt kunnen wat er op hun certificaat staat.’

‘We zijn plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gebruiken van onze buren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

Hoewel tijdens de bouw zo’n zeventig mensen volcontinu aan de bouw van CSP werkten, blijven er straks nog maar elf over die de fabriek bedrijven. ‘Het mooie is dat die elf wel meeliepen met het project’, zegt Dijkstra. ‘We betrokken zowel de operators als maintenance en veiligheidskundigen die nu de fabriek draaien bij de verschillende bouwfasen. Zo is de boiler bijvoorbeeld al een aantal maanden online. Wat natuurlijk handig was om alvast de nodige testen uit te voeren. Bijkomend voordeel is dat het CSP-team nu al goed voorbereid is op de taken.’

Transitie

Het antwoord of de circulaire stoomfabriek kan worden gekopieerd naar andere sites durft Dijkstra nog niet te geven. ‘Maar er is zeker belangstelling van onze joint ventures elders op de wereld. LyondellBasell heeft zichzelf hoge CO2-reductiedoelen opgelegd. In 2030 moeten we dertig procent van de emissies uit onze fabrieken terugdringen om in 2050 op nul uit te komen. We moeten veel van dit soort technologie inzetten om die doelen te halen. We zijn nu al plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gaan gebruiken van onze buren.’

Tegelijkertijd moet twee miljoen ton van de feedstock uit gerecyclede of hernieuwbare bron komen. Dijkstra: ‘Waar mogelijk wil LyondellBasell mechanisch recyclen, terwijl we ook technieken evalueren voor pyrolyse van lastigere reststromen. Onze klanten vragen echt naar de ecologische voetafdruk van onze producten, terwijl ook onze aandeelhouders duurzaamheid hoog op de agenda zetten. Misschien nog wel het belangrijkste is dat ook onze directe omgeving en medewerkers van de toekomst eisen stellen op het gebied van verduurzaming. En dus moeten we het hele palet, van elektrificatie, waterstof en CCS meenemen in het traject. Het Circular Steam Project, met een jaarlijkse besparing van 140.000 ton CO2, is in ieder geval een mooi begin.’

Al die partijen die de industrie aanwijzen als grote vervuiler die maar beter uit Nederland kan verdwijnen, krijgen een lange neus van de klimaat- en energieverkenning 2021. Want wie denk je dat van de grote CO2-uitstoters de grootste sprongen maakte het afgelopen jaar? Juist, trek de champagne maar open, liefst eentje met veel koolzuur. Natuurlijk worden de energiegrootverbruikers daarbij wel geholpen door de stok die CO2-heffing heet en de SDE++ wortel, maar dat is eigenlijk alleen maar een bewijs dat overheidssturing wel degelijk effect heeft.

De Klimaatwet schrijft voor dat onderzoekers van onder andere CBS, PBL en TNO jaarlijks de tussenstand opmaken van het klimaat- en energiebeleid. Zoals het er nu naar uitziet, is het kabinetsdoel om in 2030 49 procent minder uit te stoten dan in 1990 nog niet in zicht. Als het tegenzit komt men maar tot 38 procent en met alle wind in de rug zou 48 procent nog haalbaar zijn. Dat is niet erg hoopgevend, nu de Europese Unie zint op hogere besparingsdoelen met het ‘Fit for 55’-programma. Nederland mag zich dan zeker ook nog niet op de borst kloppen. Andere landen doen het echt beter.

Ook opvallend: het grootste deel van de industriële CO2-besparing komt op het conto van de afvang en opslag van CO2. Een optie die het Planbureau voor de Leefomgeving in alle publicaties als snelste en goedkoopste oplossing presenteert, maar die politiek nog niet veel bijval krijgt. Volgens de opstellers van het rapport is de reductiepotentie het grootst bij bedrijven die investeren in CCS, gevolgd door elektrificatie, energiebesparing en de reductie van de uitstoot van lachgas. Maar nu komt het addertje: het slagen van die ingrepen gaat gepaard met grote onzekerheden. Voor zowel CCS en elektrificatie zijn forse investeringen nodig in complexe infrastructuur met lange vergunningstrajecten. Daar zal de politiek bij moeten springen. U ziet de patstelling al opdoemen. En dan is het ook nog de vraag wie de CO2-rechten krijgt toebedeeld als CO2 wordt opgeslagen of als bijvoorbeeld warmte wordt uitgewisseld.

Dinsdag 7 en woensdag 8 december brengen we de industrie, energiesector, politiek en wetenschap samen voor de European Industry & Energy Summit. De industrie en energiesector heeft twee dagen lang de tijd om te laten zien hoe ze nog grotere sprongen kan maken. Misschien wel net zo belangrijk is om in de discussies tijdens de summit of in de pauzes de patstellingen om te zetten in een remise. Aan alle oplossingen kleven bezwaren, maar laten we samen kiezen waar we wél mee kunnen leven.

Op het grensvlak tussen zoet en zout water zit een enorm energiepotentieel. Ionen uit het zoute water streven namelijk naar een hogere entropie, waardoor ze naar het zoete water trekken. Dit natuurkundig verschijnsel kan je gebruiken om stroom op te wekken, ook wel bekend als blue energy. Met een techniek die bekend staat als reverse elektrodialyse (RED) is het mogelijk om het energiepotentieel van de deelstromen te oogsten. REDstack ontwikkelde membranen die selectief positief of negatief geladen ionen doorlaten en bouwde hiervan een systeem dat inmiddels werkend te zien is op de Afsluitdijk.

Wereldwijd zijn er heel wat deltagebieden waar zoet water uit de rivieren de zoute zee instroomt. Bovendien lozen veel rioolwaterzuiveringen hun zoete water in zee. Dit zijn allemaal potentiële energiebronnen wat REDstack betreft. Directeur Pieter Hack rekende al uit dat wereldwijd één terawatt blue energy beschikbaar is. Men moet het alleen nog maar oogsten. ‘Theoretisch is het energiepotentieel van een vierkante meter membraan twee watt. Daarmee zou een kuub zoet water die de zee instroomt één megawatt per seconde kunnen opleveren’, zegt Hack. ‘Nu is het lastig om alle energie te winnen, maar een deel is al voldoende. Het grote voordeel van deze technologie vergeleken met bijvoorbeeld wind- en zonne-energie is dat het altijd beschikbaar is. Zolang het zoete water richting zee stroomt, ontstaat het potentiaalverschil en kunnen we produceren. Bovendien zou een installatie met een capaciteit van honderd megawatt op vrij korte termijn stroom kunnen leveren tegen een kostprijs van elf cent per kilowattuur. Door schaalvoordelen zou die prijs zelfs kunnen zakken naar de vijf cent, volgens gerenommeerde bureaus.’

Stacks

De ontwikkeling van de RED-technologie is al lang geleden begonnen. Een grote uitdaging was om de juiste membranen en stacks te ontwikkelen tegen zo laag mogelijke kosten. Hack: ‘De eerste testopstellingen haalden nog geen één procent van de theoretische opbrengst van blue energy. Het duurde dan ook lang voor we uiteindelijk de balans vonden tussen kosten en prestaties. Daarna moesten we nog de membranen in een stack plaatsen en voorzien van elektroden die het opgewekte potentiaal omzetten in elektrische stroom. Uiteindelijk konden we testen in 2014 en leek het of meneer Murphy ook zijn intrek had genomen op de Afsluitdijk. Zowat alles wat mis kon gaan, ging mis. We hadden op den duur zelfs te maken met drijfijs. Gelukkig leer je ook van tegenslagen en dus konden we verder bouwen aan een robuust systeem dat weinig onderhoud vergt. Het heeft immers nauwelijks draaiende delen.’

‘Waterschaarste wordt op den duur misschien nog wel een groter probleem dan energieschaarste.’

Pieter Hack directeur REDstack

Inmiddels zijn de meeste hobbels wel overwonnen en draait een pilotinstallatie op de Afsluitdijk. Maar Hack wil deze pilot graag opschalen naar een grotere capaciteit, op industrieel demonstratieniveau. Hack: ‘We hebben intussen belangrijke resultaten geboekt met de stack-technologie. We weten niet alleen hoe we de stacks moeten ontwerpen, maar ook hoe de processen daaromheen moeten worden ingericht. Je moet immers water innemen, voorfiltreren en in de stacks leiden. De volgende stap voor ons is om opschalingsprojecten op te starten zodat we de industriële werking van blue energy voor potentiële klanten kunnen aantonen. Dit is een zeer interessante technologie voor duurzame energieproducenten omdat het een vaste basislast levert.’

Ontzilting

Hack heeft echter nog meer ijzers in het vuur. Want met dezelfde membranen en stacks is ook elektrodialyse mogelijk. Een beproefde techniek om zout water te ontzilten. ‘Waterschaarste wordt op den duur misschien nog wel een groter probleem dan energieschaarste. De jarenlange ontwikkeling in de membranen en stacks leverde uiteindelijk een product op dat ook op ontziltingsgebied beter is dan die nu op de markt verkrijgbaar zijn. Op korte termijn levert deze markt ons dan ook meer op dan die van blue energy. We denken dat de impact van beide toepassingen groot kan zijn op de klimaatuitdagingen waar we voor staan. Om op grotere schaal te leveren, moeten we wel een membraanproductielijn inrichten. Ook voor de stacks geldt dat als we die op industriële schaal kunnen produceren, ze steeds goedkoper worden. En daarvoor hebben we vooral geld nodig.’

Met een bedrag van 17 miljoen euro kan REDstack de komende drie jaar zodanig opschalen dat het op eigen benen verder kan. Hack doet daarom mee aan de Dragons’ Den of Transition tijdens de afsluiting van de European Industry & Energy Summit 2021, 7 en 8 december in Rotterdam Ahoy. ‘We hebben al veel belangstelling, niet alleen uit enkele Europese landen, maar ook uit Colombia, Zuid-Afrika en Zuid-Korea. Bovendien ligt er al vijf miljoen euro subsidie op ons te wachten. Daar kunnen we echter pas gebruik van maken als we drie miljoen euro eigen geld kunnen investeren. Onze businesscase is voor een investeerder dan ook zeer aantrekkelijk met een volwassen technologie en een markt die liever vandaag dan morgen zowel de ontzilting als energieopwekkingsmogelijkheden wil inzetten.’

Reverse ElectroDialysis

Reverse ElectroDialysis (RED) oftewel omgekeerde elektrodialyse maakt gebruik van het feit dat zouten zijn opgebouwd uit positief en negatief geladen ionen. In zeewater zijn dat voornamelijk Na+ en Cl-. Bij RED worden twee type membranen gebruikt. Dit zijn membranen die uitsluitend positieve ionen doorlaten: Cation Exchange Membranes. En membranen die enkel negatieve ionen doorlaten: Anion Exchange Membranes.

Wanneer zout water tussen twee van zulke membranen doorstroomt, met aan de andere zijde van de membranen zoet water, dan zullen de ionen uit het zoute water naar het zoete water willen migreren. Met een CEM aan de ene zijde en een AEM aan de andere zijde, zullen de beide soorten ionen dus in tegenovergestelde richting migreren. Op die manier ontstaat een transport van positief geladen delen in de ene richting en negatief geladen delen in de andere richting. Zo ontstaat er dus een positieve en negatieve, ofwel een elektrochemische cel, een duurzame, volcontinue energie-generator.

Nu wind- en zonne-energie een groter deel van de energieproductie voor hun rekening nemen, begint het energiesysteem te wankelen. De combinatie van energieopwekking en -opslag of koppeling van energieproductie aan bijvoorbeeld waterontzilting ontlast de netbeheerders en versterkt de businesscase. Innoveren is dan ook steeds vaker combineren.

Energieopslag is nog steeds de achilleshiel van hernieuwbare energiesystemen die afhankelijk zijn van wind en zon. Tweederde van deze energie wordt namelijk opgewekt in een derde van de tijd. Dit is niet alleen lastig voor de producenten, maar ook een steeds groter probleem voor de netbeheerders. Die moeten hun netten immers zeer ruim bemeten voor misschien een paar stroompieken per jaar.

Wat betreft die nachtvraag en dagelijkse schommelingen in vraag en aanbod kunnen batterijen de productiepieken opslaan en een paar uur later weer afgeven. Op de langere termijn biedt waterstof een efficiënter en goedkoper alternatief. Ook is er een keur aan andere opslagmethoden die interessant kunnen zijn voor de korte en middellange termijnopslag.

Het is dan ook niet vreemd dat steeds meer partijen die zich bezighouden met energieproductie nadenken over transport en opslag van die energie. De total cost of ownership van een windturbine of zonnepark valt immers grotendeels samen met het aantal uren dat ze produceren. Bovendien kan het in sommige gevallen goedkoper zijn om een gas te transporteren dan een elektriciteitskabel aan te leggen. Zeker offshore is de aanlanding van de opgewekte energie een belangrijk deel van de totale kosten van een windpark. Op plekken met een volwassen gasinfrastructuur, zoals in de Noordzee, zou het zelfs redelijk eenvoudig zijn om de elektriciteit om te zetten naar waterstof.

De overheid houdt nu bij het gunnen van offshore concessies rekening met oplossingen van de potentiële concessiehouders voor transport en opslag. Zo won Crosswind, een samenwerking van Shell en Eneco, onder meer de aanbesteding van het park door de investering in een elektrolyzer.

Waterstofmolen

Een van de eerste partijen die de combinatie van windturbine en elektrolyzer onderzocht was de laatste Nederlandse windturbinebouwer Lagerwey. Samen met waterstofexpert Hygro en een aantal publieke en private partijen startte men drie jaar geleden met het Duwaal-project. Het demoproject moet aantonen dat waterstofproductie van wind tot wiel mogelijk is. Idee van de projectpartners is om een vier megawatt windturbine te voorzien van een geïntegreerde elektrolyzer met een vermogen van twee megawatt. De waterstof gaat vervolgens naar een vijfhonderd bar opslag- en distributiesysteem dat op zijn beurt levert aan een vijftal tanklocaties. Het eerste waterstofstation is die van NXT Boekelermeer in Alkmaar. Daar zouden publieke voertuigen zoals vuilniswagens waterstof kunnen tanken, wat via een brandstofcel energie levert.

opslag

Duwaal-project (c) Hygro

Inmiddels bouwt Enercon, die Lagerwey vorig jaar overnam, een waterstofturbine op het ECN Windturbine Testveld Wieringermeer, nu van TNO. Deze zou in het tweede kwartaal waterstof moeten leveren. Bij dit project zijn windturbine en de elektrolyse nog fysiek gescheiden, maar wel al op elkaar afgestemd. Dankzij deze afstemming voorkomt men conversieslagen en bijbehorende energieverliezen.

Hygro en TNO staan niet meer alleen in hun ambities. Begin dit jaar kondigden de twee afsplitsingen van Siemens, Siemens Gamesa en Siemens Energy, hetzelfde te doen. In een tijdsspanne van vijf jaar investeren de bedrijven gezamenlijk 120 miljoen euro in onderzoek naar de combinatie van de grootste windturbine die het bedrijf levert, de SG14-222 DD met een capaciteit van vijftien megawatt, en een elektrolyzer. Siemens Energy past de elektrolyzer zodanig aan dat het ook onder zware offshore omstandigheden kan produceren en synchroniseert de productie met die van de windturbine. Beide bedrijven denken rond 2025 een offshore demonstratie te leveren.

Golfenergie

De plannen blijven niet bij windturbines alleen. De WaveRoller van het Finse AW-Energy is een apparaat dat energie uit oceaangolven omzet in elektriciteit. De heen- en weergaande beweging van het water, aangedreven door de golfslag, brengt het WaveRoller-paneel in beweging.

Het apparaat werkt in gebieden ongeveer 0,3 tot twee kilometer van de kust op een diepte tussen acht en twintig meter. Op die diepte is de golfslag namelijk het krachtigst. Afhankelijk van de getijdenomstandigheden dompelt men de Waveroller geheel of gedeeltelijk onder en verankert hem aan de zeebodem. Een enkele WaveRoller-eenheid heeft een vermogen van 350 tot 1000 kilowatt met een capaciteitsfactor van 25 tot 50 procent, afhankelijk van de golfcondities op de projectlocatie.

Terwijl het WaveRoller-paneel beweegt en de energie van oceaangolven absorbeert, pompen hydraulische zuigerpompen die aan het paneel zijn bevestigd, hydraulische vloeistoffen binnen een gesloten hydraulisch circuit. De onder hoge druk staande vloeistoffen worden naar een energieopslag- en afvlakkingssysteem gevoerd, dat in verbinding staat met een hydraulische motor die een elektriciteitsgenerator aandrijft. De elektrische output van deze duurzame golfenergiecentrale wordt vervolgens via een onderzeese kabel aangesloten op het elektriciteitsnet.

Ook AW-energy ontwikkelt tegelijkertijd met de WaveRoller plannen om de energie op te slaan of in ieder geval nuttig in te zetten. In de plannen die het bedrijf onlangs ontvouwde, zit dan ook ondermeer een investering in een elektrolyzer. Het voordeel van golfenergie is dat deze vaker beschikbaar is dan windenergie. De Finnen beloven dan ook dat ze de elektrolyzer zestig procent van de tijd kunnen inzetten. Om waterstofgas te produceren, heeft het bedrijf ook zuiver water nodig. Dat wil AW-energy produceren via zeewaterontzilting. Een deel van het water wil men inzetten als vloeiwater voor de landbouw. Het is dan ook niet voor niets dat de eerste projecten nu in Portugal, Mexico, Sri Lanka en Indonesië zijn gepland.

Rainmaker

Die laatste plannen lijken weer op een Nederlandse innovatie die inmiddels al een aantal jaren zijn weg vindt naar droge gebieden: De Dutch Rainmaker. Inmiddels is de naam van het bedrijf omgedoopt naar Rainmaker Worldwide. Dat is overigens niet de enige verandering. Want waar de innovatie destijds nog de combinatie van windturbine en waterproductie betrof, zijn die systemen toch weer losgekoppeld. Het bedrijf biedt inmiddels ook twee smaken watertechnologie: ontzilting en condensatie.

Basistechnologie achter de innovatie is een klein koelsysteem dat de buitenlucht afkoelt en de hierbij vrijkomende condensdruppels opvangt. Elektrische compressoren persen buitenlucht door een warmtewisselaar, die de lucht afkoelt. De benodigde koude komt van een elektrische warmtepomp.

opslag

Rainmaker, een koelsysteem koelt de buitenlucht af en vangt hierbij vrijkomende condensdruppels op. (c) Rainmaker

Het mooie van dit systeem is dat het eerst waterdamp creëert om het vervolgens neer te slaan. Hetzelfde principe bleek ook goed toepasbaar op zeewaterontzilting. Normaal gesproken ontzilt men zeewater via reverse osmose. Het systeem van Rainmaker verdampt het zeewater onder lage druk via een warmtepompcondensatieproces. Een verdamper recupereert daarbij de warmte. De damp die vrijkomt bij het verwarmen van het water passeert daarna damp-selectieve en hydrofobe membranen. Dit membraan laat alleen waterdamp door, in tegenstelling tot omgekeerde osmose waar water met opgeloste zouten en andere vaste stoffen door het membraan gaat. De poriën in dit membraan zijn ook groter dan de poriën in omgekeerde osmose-membranen, zodat er minder druk en energie nodig is. De drijvende kracht van deze technologie is het partiële drukverschil, dat ontstaat door het temperatuurverschil tussen beide zijden van de membraanporiën.

Dit principe maakt de technologie ook zeer geschikt voor restwarmtebenutting. Bedrijven of bijvoorbeeld hotels die veel warmte moeten wegkoelen, kunnen deze ook inzetten om water te ontzilten. De meeste klanten van Rainmaker zitten dan ook in waterstressgebieden of eilanden met weinig zoetwaterinfrastructuur.

Battolyser

In een artikel over combinatietechnologieën kan de Battolyser niet ontbreken. De combinatie van elektrische opslag in zogenaamde Edison batterijen en waterstofproductie als de batterijen vol zijn bereikt een nieuwe fase. De innovatie van Fokko Mulder van de TU Delft wordt binnenkort geïnstalleerd bij de Magnum-centrale van Vattenfall. De demonstratie-installatie heeft een elektrische opslagcapaciteit van vijftien kilowattuur en een waterstofproductievermogen van vijftien kilowatt. Daarna verwacht Proton Ventures, dat de Battolyser ontwikkelt, snel op te schalen naar installaties van tien megawatt.

De nikkel-ijzerbatterij die Edison in 1901 ontwikkelde had een relatief laag elektrisch opslagvermogen en bij het opladen trad bovendien elektrolyse op. Zodra de batterij verzadigd was, begon hij waterstof te produceren. Hoogleraar Fokko Mulder van de TU Delft zag met name die laatste eigenschap als pluspunt. Gekoppeld aan zonne- of windenergie kan de batterij eerst stroomtekorten opvangen als de productie terugloopt. De geproduceerde waterstof kan zelfs langer worden opgeslagen of ingezet in de industrie.

‘De Battolyser wordt een essentieel hulpmiddel om de productie van grondstoffen groen te maken.’

Fokko Mulder, hoogleraar duurzame energiesystemen TU Delft

Mulder ziet meerdere voordelen van de Battolyser vergeleken met alkaline elektrolyzers. ‘Conventionele alkaline elektrolyzers moeten blijven doorwerken wanneer de elektriciteit te duur is om waterstof te produceren. Het Battolyser-systeem doet dat niet. Het systeem kan direct schakelen tussen volledige waterstofproductie en het ontladen van de batterij. Daardoor kan het systeem overschakelen van elektriciteit-inkoop bij lage prijzen, naar elektriciteitverkoop bij hoge prijzen.’

opslag

Battolyser (c) TU Delft

Door zijn vermogen om continu waterstof te leveren, is de Battolyser geschikt voor de productie van ammoniak, methanol en andere processen zoals DRI, of directe reductie van ijzer. De continue aanvoer van waterstof is nodig om shutdowns van fabrieken of procesfluctuaties te voorkomen. De huidige technologieën kunnen dit niet, waarmee de Battolyser een essentieel hulpmiddel wordt om de productie van dergelijke grondstoffen groen te maken.

Voor installaties op grotere schaal zou de Battolyser de voorkeur kunnen krijgen in de energietransitie, omdat wordt vertrouwd op elektroden gemaakt van nikkel en ijzer, materialen die in de mijnbouw onder eerlijke werkomstandigheden in ruime mate beschikbaar zijn. Daardoor wordt het mogelijk om Battolyser-technologie wereldwijd op te schalen.

Volgens Mulder behaalt de Battolyser een uitstekende totale efficiëntie van maximaal tachtig tot negentig procent. ‘En dankzij zijn zeer robuuste en duurzame karakter levert hij energie voor vele jaren, wat ook beter is dan bestaande technologieën.’

De coronacrisis vraagt om nieuwe stappen, ook voor ons als uitgeverij. Zo organiseerden we in het voorjaar zeven online talkshows (Industrielinqs LIVE) en was ons eerste 1,5m-congres Deltavisie – met livestream – een groot succes. We blijven geloven in papier, maar gaan er wel effectiever mee om. Met deze eerste papieren uitgave van Industrielinqs bijvoorbeeld. De magazines Utilities en iMaintain gaan er in op. Naast onderwerpen als energietransitie en onderhoud, pakken we in dit blad ook andere brede industriële uitdagingen bij de hoorns. Denk aan veiligheid, innovatie en digitalisering. Onderwerpen die veel aandacht en ook de nodige soepelheid van ons vragen. Vooral om ons te blijven verbeteren.

In dit nummer:

Met een jaarlijks energieverbruik van 1,7 terawattuur is aluminiumproducent Aldel een van de grootste elektriciteitsconsumenten van Nederland. Die hoge positie heeft een voordeel: door processen te flexibiliseren, kan de smelterij als virtuele batterij fungeren. We spraken CFO Eric Wildschut en COO David Eisma.

Het is niet de eerste keer dat de huidige manier van shutdownmanagement op bezwaren stuit. Het is namelijk steeds lastiger voldoende technisch personeel te vinden. De Covid-19 crisis zette de discussie extra op scherp omdat het een paradox schiep tussen de persoonlijke veiligheid en gezondheid van werknemers en de veiligheid van installaties.

Een pilot met watersysteemalgoritme AquaVest laat zien dat samenwerking tussen de stakeholders niet alleen de waterstress verlicht, maar ook de systeemkosten beperkt.

Biotechnologie heeft veel te bieden en daarom investeren steeds meer chemiebedrijven in biotechnologische toepassingen. Maar zijn micro-organismen echt de fabrieken van de toekomst?

Dit en veel meer leest u in het allereerste Industrielinqs magazine!

Industrielinqs nu 3 maanden gratis ontvangen?

Gebruik kortingscode ILQS20GRATIS voor een gratis proefabonnement!

Mijnbouwondernemingen in Nederland moeten meer aandacht besteden aan veiligheid na het sluiten van een winningslocatie. Dat stelt Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) in haar jaarverslag van 2019.

Energiewinning gaat met risico’s gepaard: tijdens de winning, maar ook na afloop van de winning. Tijdens de energiewinning nemen ondernemingen de eisen die aan hen worden gesteld serieus. Ze besteden veel energie aan de veiligheid en de bescherming van het milieu. Volgens SodM blijkt die aandacht in de nazorgfase echter niet altijd voldoende.

In Limburg beweegt bijvoorbeeld de bodem nog steeds plaatselijk door steenkoolwinning uit het verleden. En in Groningen blijven aardbevingen ook voorkomen na het stoppen van de gaswinning. Uit wetenschappelijk onderzoek blijkt dat de stabiliteit van afgesloten zoutcavernes in de diepe ondergrond in de verre toekomst niet vanzelfsprekend is.

In 2019 vroeg SodM meer aandacht voor de lange termijn-nazorg van gasvelden, zoutcavernes en de steenkolenwinning. In 2020 gaat SodM daarmee door. Het is nu belangrijk, omdat nieuwere, duurzamere energiebronnen zoals geothermie en windenergie op zee een flinke vlucht nemen. De veiligheid voor de mens en de bescherming van het milieu moeten ook in de nazorgfase in deze nieuwe sectoren voldoende zijn geborgd.

Industrielinqs pers en platform levert als kennispartner voor de industrie een bijdrage aan een duurzame industrie. Dat doen we het hele jaar door met journalistieke producties en bijeenkomsten voor onze magazines, websites, congressen, film en social media. Eén keer per jaar maken we de Industrielinqs Catalogus. Dit naslagwerk biedt al jaren een compleet overzicht van honderden leveranciers, opleiders, kennispartners en dienstverleners. Ook voor 2018 is dit complete naslagwerk uw gids voor de industriële delta.

In deze Industrielinqs Catalogus en met name in het reader-gedeelte, besteden we uitgebreid aandacht aan de mogelijkheden van opwaartse vernieuwing. Zo lijkt de tijd en de technologie rijp om CO2 steeds meer als grondstof in te zetten. Ook lijken de mogelijkheden voor energiebesparing nog lang niet allemaal ten volle benut. Juist de komende jaren, waarin nog veel technologische innovaties tot wasdom moeten komen, kunnen we nog veel bereiken op het gebied van energie-efficiëntie. Systeemveranderingen, maar ook de inzet van sensoren in combinatie met veel computerkracht kunnen ons nieuwe inzichten geven om inefficiënte proces- en productieonderdelen nog beter aan te pakken. We moeten vernieuwen om ons te verbeteren.

Lees de Industrielinqs Catalogus nu online!

 

Een belangrijke functie van deze catalogus is om uw gids te zijn voor de industriële delta. Daarvoor staat in deze editie van de catalogus de matrix van leveranciers, opleiders, diensten en industrieën. U kunt overzichtelijk zoeken op zowel de dienstverlening als de sector waarin u actief bent. Honderden bedrijven presenteren zich in dit overzicht. Het overzicht van relevante brancheorganisaties maakt deze uitgave als actueel naslagwerk compleet.

Wilt u een papieren catalogus? Dan kunt u een e-mail sturen naar administratie@industrielinqs.nl. U betaalt slechts 22,50 euro.

De Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming heeft bekend gemaakt dat bij kerncentrale Borssele afgelopen dinsdag de automatische beveiliging is geactiveerd als gevolg van sluiting tussen twee aansluitingen in een elektrische schakelkast in het niet-nucleaire deel van de centrale. De kerncentrale is vanochtend, na ongeveer veertig uur stilstand, weer opgestart.

Eigenaar EPZ heeft op 17 oktober 2017 gemeld dat op deze dag de reactor om 15.09 uur automatisch is afgeschakeld. De automatische beveiliging is geactiveerd als gevolg van sluiting tussen twee aansluitingen in een elektrische schakelkast. Dit heeft plaatgevonden in het niet-nucleaire deel van de centrale. Bij dit voorval hebben volgens EPZ alle veiligheidssystemen naar behoren gefunctioneerd en is de reactor op veilige wijze gestopt.

In de ochtend van 19 oktober is de kerncentrale weer opgestart. Uit eerste onderzoek is gebleken dat de kortsluiting werd veroorzaakt door een vuiltje tussen twee contactpennen. Dit is verwijderd. Volgens Jan van Capelle van EPZ is dit een storing die elke fabriek kent. ‘Verschil met een kerncentrale is dat deze extra goed beveiligd is zodat bij een minimale verstoring een automatisch beveiligingssysteem wordt opgestart en de kerncentrale wordt stilgezet.’

Industrielinqs pers en platform levert als kennispartner voor de industrie een bijdrage aan een duurzame industrie. Dat doen we het hele jaar door met journalistieke producties en bijeenkomsten voor onze magazines, websites, congressen, film en social media. Eén keer per jaar maken we de Industrielinqs Catalogus. Dit naslagwerk biedt al jaren een compleet overzicht van honderden leveranciers, opleiders, kennispartners en dienstverleners.

Ook voor 2017 is dit complete naslagwerk uw gids voor de industriële delta. We geven u een redactionele blik op de toekomst door middel van de reader Masters of Industry, waarin enkele belangrijke industriële trends voor de toekomst zijn verzameld. Centraal in deze catalogus staat een aantal uitgebreide overzichten van leveranciers, opleidingen en brancheorganisaties. Kostprijs is € 39,50 excl. BTW.

Lees de Industrielinqs Catalogus nu online!

Een belangrijke functie van deze catalogus is om uw gids te zijn voor de industriële delta. Daarvoor staat in deze editie van de catalogus de matrix van leveranciers, diensten en industrieën. U kunt overzichtelijk zoeken op zowel de dienstverlening als de sector waarin u actief bent. Honderden bedrijven presenteren zich in dit overzicht, zowel gedrukt als op de website van de gids. Of zoekt u een specifieke opleiding voor uw medewerkers? Kijk dan in de profielen van de opleidingscentra. Het overzicht van relevante brancheorganisaties maakt deze uitgave als actueel naslagwerk compleet.