Eén van de drie oudste turbines van AVR in Rozenburg is onlangs vervangen door een nieuw exemplaar. Door in de planning rekening te houden met eventuele tegenslagen en dankzij constant overleg, kon het project ruim binnen de planning worden opgeleverd. ‘Het is gelukt om al in november 2021 te testen en meteen op maximaal vermogen te draaien’, aldus Marcel Kooman van AVR.

Sinds eind vorig jaar draait bij AVR Rozenburg een gloednieuwe turbine. Het nieuwe model is een tegendrukturbine met een maximaal ‘slokvermogen’ van 200 ton stoom per uur. De uitgaande stoom heeft een temperatuur van 130 graden Celsius bij 2,5 bar. Daarnaast levert de nieuwe installatie 22,5 megawatt elektrische energie. Al met al voldoende om tienduizenden huishoudens in Rotterdam te voorzien van elektriciteit en warmte via het warmtenet. De warmtelevering wordt flexibeler en betrouwbaarder waarmee de positie van AVR is verbeterd.

Oudjes

De nieuwe machine, turbine F, vervangt de oude turbine B. Installatie B was één van de drie eerste turbines van AVR. ‘Bij de oprichting van AVR begin jaren zeventig zijn drie turbines in gebruik genomen, A, B en C’, vertelt Marcel Kooman, projectmanager Strategische Projecten bij AVR. ‘Deze draaien dus al zo’n vijftig jaar. Normaal gesproken gaan dergelijke installaties zo’n twintig tot dertig jaar mee. Onze eerste turbines zijn dus best oudjes.’ In de jaren die volgden, kwam er nog een vierde turbine bij (D) en een biomassa energiecentrale (turbine E).

In de loop der tijd zag AVR de vraag naar stadswarmte, stoom en elektriciteit veranderen. ‘In de eerste jaren was het doel om zoveel mogelijk elektrische energie te produceren uit de afvalverbranding. Daarom zijn de installaties C en D condenserende turbines. In deze modellen wordt de stoom bijna tot omgevingstemperatuur afgekoeld en wordt de elektriciteitsproductie maximaal, terwijl er weinig restwarmte overblijft. Maar de afgelopen jaren groeide de vraag naar warmte en stoom voor omringende bedrijven juist.’

Tegendrukturbine

Om economische redenen lag turbine B sinds 2006/2007 stil. Tegelijkertijd onderzocht AVR of het mogelijk was om meer te doen met de restwarmte. Sinds 2015 levert de afvalverwerker warmte aan het Rotterdamse Warmtenet. Vanwege de veranderende marktvraag besloot AVR in 2018 turbine B te vervangen door een nieuwe installatie. ‘Er is toen gekozen voor een tegendrukturbine omdat deze zowel elektriciteit als stoom voor stadswarmte kan leveren. De stoom gaat de turbine in met een druk van ongeveer 27 bar en verlaat de installatie met 2,5 bar en 130 graden Celsius. Dat is ideaal voor stadsverwarming.’ Daarnaast genereert de turbine 22,5 megawatt elektrische energie.

Marcel Kooman: ‘Het is een kwestie van de werkzaamheden goed coördineren, en dat is goed gelukt.’

De nieuwe installatie kan 200 ton stoom per uur verwerken, maar werkt ook efficiënt bij lagere capaciteiten, van veertig tot vijftig ton, afhankelijk van de vraag. De verschillende turbines van AVR draaien niet allemaal tegelijk zegt Kooman. ‘Dat wordt afgestemd op de vraag. In de winter is er meer vraag naar warmte voor de stadsverwarming en gebruiken we meer capaciteit van de tegendrukturbines.’

Manoeuvreren

Het vervangen van de turbine verliep volgens Kooman soepel. ‘De grote uitdaging van een dergelijk project is dat je in een bestaande draaiende productie-omgeving moet manoeuvreren. We hebben hiervoor speciale procedures opgesteld en het is vooral belangrijk om veel te communiceren. Bij alle communicatiesessies waren mensen vanuit onze afdeling Strategische Projecten aanwezig, maar ook vanuit productie, onderhoud, techniek, veiligheid en inkoop. In dit soort projecten moet je constant overleg voeren om werkzaamheden op elkaar af te stemmen. Ook bijvoorbeeld voor het aanvragen van vergunningen en dergelijke.’

Het is een dynamische organisatie dus niet al het werk ligt altijd van tevoren vast. Kooman: ‘Je praat over installaties van vijftig jaar oud, daar kan natuurlijk wel eens een storing in zijn. Daarom moet je altijd de vinger aan de pols houden. Denk bijvoorbeeld aan de onderhoudsdienst die onderdelen uit de productielijn moet takelen voor een revisie, terwijl wij tegelijkertijd van plan waren om de turbine in te hijsen. Dan sta je elkaar wel in de weg met je kraan.’

Kundig personeel

Ook het aansluiten van de nieuwe turbine in het bestaande proces was ingewikkeld. ‘Hierbij is het belangrijk dat goed wordt afgestemd welke onderdelen worden bediend, terwijl de andere installaties blijven draaien en het proces niet wordt onderbroken. Bij de drukken en temperaturen waarbij de machines opereren wil je niet dat er iets misgaat, dat is erg gevaarlijk. Het is een kwestie van de werkzaamheden goed coördineren, en dat is goed gelukt. Er is geen onvertogen woord gevallen.’

Marcel Kooman projectmanager Strategische Projecten AVR

Kooman dankt het goede verloop van zijn project aan de aanwezigheid van kundig personeel. ‘Er zijn binnen ons bedrijf veel techneuten aanwezig die denken in oplossingen. We hebben hier goede mensen aan boord, sommigen hebben al veertig jaar ervaring met deze installaties. Zij zijn hier dagelijks mee bezig en kennen de machines perfect. Dat geldt ook voor de automatisering. De nieuwe turbine is aangesloten op het overkoepelende besturingssysteem, waarmee we al in detail bekend zijn.’

Dat was ook voor de leveranciers een voordeel, weet Kooman. ‘Het is voor hen veel gemakkelijker om te praten met experts over de technische details van een turbine en de automatisering. Dat zorgt ervoor dat het werk sneller kan worden uitgevoerd.’

Inlopen op de planning

Ook is het volgens Kooman belangrijk verantwoordelijkheden neer te leggen bij de technische mensen. ‘Ze vinden het fijn om die verantwoordelijkheid te krijgen en betrokken te worden bij het overlegproces en bij het nemen van beslissingen over onderhoud en productie. Die betrokkenheid zorgt ervoor dat projecten ook op de werkvloer soepel verlopen.’

Natuurlijk waren er ook obstakels in het drie jaar durende project. ‘Er waren kleine vertragingen, bijvoorbeeld door storingen in de andere productielijnen of planningsproblemen bij de leveranciers. Uiteraard hadden wij ook last van het corona-virus. Dat deed zijn intrede toen we de nieuwe installatie net besteld hadden. We zagen de markt daarop reageren en moesten ons hier flexibel op instellen. Ook had het virus natuurlijk impact op de beschikbaarheid van het personeel.’

Marcel Kooman: ‘We hebben hier goede mensen aan boord, sommigen hebben al veertig jaar ervaring met deze installaties.’

Kooman vertelt dat er in de planning van het project rekening is gehouden met deze kleine tegenslagen. ‘Hierdoor konden we zelfs inlopen op de planning. We hadden gepland om de nieuwe turbine uiterlijk in het eerste kwartaal van 2022 op te starten. Het is gelukt om al in november 2021 te testen en meteen op maximaal vermogen te draaien. De installatie is sindsdien continu in bedrijf.’

Toekomst

Een apart comité onderzoekt nog wat er moet gebeuren met de andere twee oudjes die bij AVR draaien, turbine A en C. ‘Natuurlijk zijn A en C de meest voor de hand liggende installaties om naar te kijken. Er worden prognoses gemaakt voor de toekomst en daarop worden beslissingen gebaseerd voor wat betreft het turbinepark. De vraag is dan of het rendabel is om ze te reviseren en terug te plaatsen of dat er net als in het geval van turbine B een nieuwe installatie komt. Daar wordt nog over gediscussieerd.’

Interessante ontwikkelingen voor AVR Rozenburg zijn er sowieso voor de toekomst. Zo staat er een nieuwe slakkenband op stapel. Met slakken wordt het restant van het afval bedoeld, dat overblijft na verbranding. De slakkenbanden zorgen voor de afvoer van dit restproduct. Een andere ontwikkeling met het oog op de toekomst is CO2-afvang. Op de AVR-locatie in Duiven draait al een CO2-afvang pilot. Er wordt nu onderzocht of dit navolging kan krijgen in Rozenburg.

 

Afvalstroom

Voor wat betreft de grondstoffen – huishoudelijk afval dat niet op één of andere manier gerecycled of verwerkt kan worden – ziet Kooman geen grote veranderingen in samenstelling op korte termijn, maar de samenstelling van het afval verandert wel over langere tijd, zoals het aandeel kunststoffen. ‘Je hebt het over de verwerking van zo’n 1,7 miljoen ton afval in de energiecentrales van onze vestigingen in Rozenburg en Duiven met een behoorlijk wisselende samenstelling per ton. Een groot deel van het afval bestaat uit verpakkingsmateriaal. Wel wordt er meer plastic uit de afvalstroom gehaald. Om dit beter te scheiden hebben we geïnvesteerd in een nieuwe nascheidingsinstallatie.’

Watertechnoloog Niels Groot van Dow Terneuzen leidde een ISPT-project naar stoom en condensaatkwaliteit. Als de resultaten van het onderzoek naar filmvormende amines en condensaatbehandeling ook in de praktijk standhouden, kan dit tot forse waterbesparingen leiden.

Een groot deel van het industriële waterverbruik is gerelateerd aan de inzet van stoom. Verhitting van demiwater zorgt voor flexibele en veilige warmteoverdracht bij diverse chemische processen. Na de hitteoverdracht, condenseert het water waarna het wordt teruggeleid naar de stoomketel. Waar de cyclus weer begint. Helaas is deze cyclus eindig. Omdat er altijd wel verliezen zijn, dikt het water in en neemt de warmteoverdracht af. Maar ook vervuiling uit het stoomsysteem zelf vormt een probleem. Vandaar dat stoom-water systemen in de petrochemische industrie slechts veertig tot zestig procent van het condensaat kunnen hergebruiken. Met dat zogenaamde off spec-condensaat gaat niet alleen restwarmte verloren, maar ook kostbaar demiwater.

Om het stoom-watersysteem te beschermen, voegen bedrijven diverse chemicaliën toe die corrosie zoveel mogelijk moeten beperken. Aan de ene kant vermindert dit vervuiling van condensaat door corrosie tegen te gaan. Maar tegelijk kunnen bepaalde hulpstoffen zelf juist voor vervuiling zorgen via de afbraakproducten ervan.

Al enkele decennia maken alkaliserende en filmvormende amines een langzame opmars in het voorkomen van corrosie van stoom- en watersystemen. Dit zijn organische conditioneringsmiddelen, die de pH van het water verhogen en leidingen van een stoomsysteem met een afdichtende laag bedekken. Theoretisch zou behandeling met dit soort producten er toe moeten leiden dat bedrijven hun stoomsystemen beter kunnen bedrijven, met een lagere faalkans.

‘We maakten ons vooral zorgen om de afbraakproducten die zouden kunnen ontstaan.’

Niels Groot, waterspecialist Dow Terneuzen

Filmvormende amines

Dow en de bedrijven op het Chemelot-terrein zijn zeer geïnteresseerd in ontwikkelingen die hun bedrijfsvoering efficiënter en betrouwbaarder kunnen maken. Zij gaan daarbij echter niet over één nacht ijs. Het afbreukrisico is daarvoor eenvoudigweg te groot. Watertechnoloog Niels Groot van Dow Terneuzen leidde een ISPT-project naar stoom en condensaatkwaliteit, dat mede werd gefinancierd door de Topsector Energie. Samen met David Moed van Evides Industriewater en Peter Janssen van Sitech Services kijkt hij terug op een geslaagd onderzoek. ‘Hoewel er in andere toepassingen al goede resultaten zijn behaald met filmvormende amines, is er nog onvoldoende ervaring met onze productieomstandigheden’, zegt Groot. ‘We maakten ons vooral zorgen om de afbraakproducten die zouden kunnen ontstaan bij de hoge temperaturen en drukken waarop Dow, maar ook vele andere chemische bedrijven opereren.’

Chemelot gebruikt al jaren naar tevredenheid Film Forming Amines (FFA), dus hadden de onderzoekers de mogelijkheid praktijkonderzoek te doen. Tegelijkertijd wilde het onderzoekconsortium met de Universiteit van Gent, Evides Industriewater, Sitech Services, ISPT, KWR en Kurita Europe weten in hoeverre het mogelijk was het off spec-condensaat te polishen en her te gebruiken.

Om de kwaliteit van het ketelwater met de FFA te meten, trok het consortium alles uit de kast. Ze gebruikten een keur aan analytische technieken, zoals vloeistofchromatografie-hoge resolutie massa spectometrie, ionenchromatografie, gaschromatografie en massaspectometrie, high performance liquid chromatografie in combinatie met UV fluorescentie en een total organic carbon-bepaling. De combinatie van technieken is nooit eerder ingezet. Verschillende bemonsteringsrondes lieten zien dat er geen afbraakproducten werden gevormd die corrosie zouden kunnen veroorzaken. Daarmee staafden de onderzoekers de ervaringen van Chemelot met wetenschappelijk gevalideerde feiten.

Condensaatbehandeling

De industriewaterspecialisten wilden ook weten in hoeverre het mogelijk was de condensaatstromen te behandelen, zodat ze weer naar de ketel konden worden geleid. Dat zou wel eens goedkoper en milieuvriendelijker kunnen zijn dan steeds weer vers demiwater te voeden. Daarbij maakten ze wel onderscheid tussen licht en zwaar verontreinigde stromen. De lichtvervuilde stromen kwamen met name uit de ketels zelf, terwijl condensaat uit stoomkraakprocessen vaak zwaarder vervuild zijn met organische en anorganische deeltjes.

Voor de eerste stroom testten de onderzoekers van Universiteit Gent een tweetal technieken, met als referentietechniek de inzet van reeds beproefde mengbed Ionenwisselaars. De eerste techniek heet strong acid cation exchange. De installatie wisselt kationen zoals ammonium en natrium in het water om met protonen. Hierna ging het water ook nog eens langs de mengbed ionenwisselaar, waarbij men ook de toename in prestatie van het mengbed toetste.

De tweede techniek die werd getest was actief kool: een biologische koolstoffilter dat organische componenten afvangt. Na deze stap zuiverde een reverse osmosis membraan het water verder en kwam weer de mengbed ionenwisselaar in actie.

Grof gezegd kwam het eerste alternatief, strong acid exchange, als winnaar uit de bus. Hoewel het tweede wel tot een iets betere kwaliteit water leidde, wegen de extra kosten daar niet tegenop.

Hoge investering

Voor het zwaarder vervuilde water vergeleken de onderzoekers Direct Contact Membrane Distillation (DCMD) met biologische behandeling via een membraanbeluchte biofilmreactor (MABR). Ze testten op labschaal DCMD met twee verschillende membraantypen: een hydrofoob en een oleofoob polyethyleen membraan. De watertechnologen maakten zelf een organisch mengsel, dat ze vervolgens met de twee filters zuiverden. Het oleofobe membraan kon ruim 97 procent van de organische componenten verwijderen, terwijl het hydrofobe membraan doorslag vertoonde door wetting. Dit laatste verschijnsel is een bekend probleem van dit soort membranen. Doordat zich water ophoopt, vormt dit een geleider voor de vloeistofstroom die daardoor ongefilterd doorstroomt.

(c) Adobestock

Bij de MABR-route kon men tot 85 procent van de voornaamste verontreinigingen verwijderen. Maar dan was wel een verblijftijd nodig van acht uur per reactor. Aangezien de gewenste verblijftijd van 3,3 uur aanzienlijk korter is, namen ze deze tijd als referentie. En dan was nog maar zestig procent van de TOC verwijderd. Een nabehandeling met reverse osmose en membraandistillatie kon dit wel oplossen. De onderzoekers concludeerden dan ook dat MABR in vergelijking met een conventioneel biologisch actief slib-systeem weliswaar een wezenlijk kleinere fysieke voetafdruk en lagere operationele kosten heeft maar dat de investeringssom wel aanzienlijk hoger is. Daarmee levert het in deze casus nog niet direct een aantrekkelijke oplossing.

Corrosie

Als laatste onderzocht het consortium of de combinatie van bescherming met filmvormende amines en de afbraakproducten daarvan, nog steeds tot goede bescherming zou leiden. Corrosie kan funest zijn voor het volledige stoom-watersysteem. Uiteindelijk konden ze vaststellen dat alleen de vorming van azijnzuur een bedreiging kon vormen. De FFA-doseringen bleken ook gunstig uit te pakken, met inachtneming van potentieel corrosieve afbraakproducten. Uit de metingen bleek dat een beschermende magnetietlaag was gevormd met een hydrofoob oppervlak. De beschermlaag bleek steviger, gladder en meer uniform dan bij gebruik van louter ammoniakconditionering.

Waterbesparing

De onderzoekers hebben meer vertrouwen gekregen in de inzet van FFA’s in de petrochemie. Ook zeggen de consortiumpartners meer inzicht te hebben gekregen in het opwerken van retourcondensaatstromen. Waardoor ze condensaat-polishing efficiënter en kosteneffectiever kunnen ontwerpen.

Dow Benelux in Terneuzen stelde inmiddels samen met Evides Industriewater een opwerkingsfabriek in bedrijf, die is gebaseerd op de combinatie van strong acid cation exchange in combinatie met mengbed Ionenwisselaars. Dow overweegt ook het hergebruik van zwaar verontreinigd condensaat als proceswater. Men is er echter nog niet uit wat de beste techniek hiervoor is. De belofte is echter groot omdat dit jaarlijks ruim één miljoen kuub waterbesparing kan opleveren.

Zoals een aantal jaren geleden veel projecten werden opgezet om biobrandstoffen te maken van plantaardig materiaal, schieten nu diverse projecten om afval om te zetten in allerlei grondstoffen als paddestoelen uit de grond. Zo richten verschillende bedrijven zich op het verwerken van afvalplastic dat niet geschikt is voor recycling. En zelfs CO2 is straks een nuttige materiaalstroom.

Het hele artikel vind je in onze digitale Projecten Special 2021!

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?

Het hele artikel vind je in onze digitale Projecten Special 2021!

Industrielinqs Projecten Special 2021: Een special waarin we aandacht schenken aan nieuwbouwprojecten, uitbreidingen en revitalisaties. Groene projecten en innovaties. Digitalisering en investeringen. Elektrificatie en elektrochemie.  

In 2019 besloot Industrielinqs om een jaarlijkse update te maken over investeringsprojecten en innovatie in de industrie en energiesector. Reden was dat in Nederland en Vlaanderen weer volop investeringsprojecten op de rol stonden en staan. Nadat door de vorige crisis vanaf 2008 het investeringsniveau enorm was ingezakt, wordt er sinds 2014 weer volop gebouwd en gemoderniseerd. De investeringsoverzichten in onze bladen groeiden met de maand. Nu we na een heftige periode met het coronavirus weer meer de blik naar voren kunnen richten, zien we onderwerpen als innovatie en verduurzaming weer naar boven drijven. Ook lijken veel investeringsprojecten in deze sectoren door te gaan.

De ontmanteling van de kolencentrale van EPZ in Borssele is in volle gang. Met een klein aantal medewerkers wordt de centrale stukje bij beetje met de grond gelijkgemaakt. Een uitdagende klus voor de sloper die op een klein terrein moet werken, direct naast een kerncentrale.

Nog maar twee gebouwen staan overeind: het ketelhuis en de machinehal met daarin turbines, generatoren en transformatoren. Eerder al sneuvelden onder meer een paar blikvangers in het landschap van Zeeland. Zo is de 170 meter hoge schoorsteen, tot vorig jaar het hoogste punt van de provincie, van boven naar beneden ‘afgeknabbeld’ met een flinke hydraulische betoncrusher. En de kenmerkende kolenbandbrug is in delen naar een sloopterrein vervoerd. Eind volgend jaar moet er alleen nog maar een groene weide over zijn.Vanuit milieuoverwegingen moest de kolencentrale van EPZ in Borssele in 2015 sluiten. Toen dat bekend werd, kwamen er volgens plantmanager Martin Oosterveld allerlei vragen om de centrale te demonteren en vervolgens ergens anders weer op te bouwen. ‘We hebben die vragen voorgelegd aan de aandeelhouders. Die hebben toen heel expliciet gezegd dat de centrale moet worden gesloopt. Anders verplaats je het probleem.’

Sloopgereed

Oosterveld werkt al sinds de start van de kolencentrale in Borssele en na de ontmanteling gaat hij met vervroegd pensioen, tenzij er nog iets anders leuks op zijn pad komt. ‘Het is alsof hij voor mij is gebouwd.’ Van de 115 mensen die EPZ in 2015 nog in dienst had, zijn er naast Oosterveld nog maar vijf over. Ook allemaal zestigers. Twee collega’s zijn inmiddels met pensioen maar werken nog in deeltijd. De anderen moeten aan het eind van dit project laten weten of ze nog willen blijven als er werk is, kiezen voor een baan buiten EPZ of met vervroegd pensioen gaan.

Toen de kolencentrale uit bedrijf werd genomen, heeft EPZ eerst de tijd genomen om de ontmanteling voor te bereiden. De installatie is sloopgereed gemaakt. Olie en andere chemicaliën in de proces- en hulpsystemen zijn afgevoerd. Ook is de installatie zoveel mogelijk gereinigd.

Daarnaast ging veel aandacht uit naar het ontvlechten en loskoppelen van de infrastructuur rond de kolencentrale. Zowel de kolencentrale als de kerncentrale maakten gebruik van een aantal hulpsystemen die op het terrein van de kolencentrale waren geplaatst zoals water, riool en elektra.

Niks meer waard

De aannemerscombinatie Schotte/Meuva helpt met de verdere ontmanteling. Schotte sloopte eerder al de kolenvergassercentrale in Limburg. In 2019 begon de combinatie aan de centrale in Zeeland. ‘Het is wel eens raar als wij komen’, vertelt hoofduitvoerder Ad Vermeulen. ‘Mensen hebben duizenden uren doorgebracht om zo’n fabriek netjes te houden. We hebben hier in de kolencentrale bijvoorbeeld een elektroman lopen, die heel erg begaan is met de installatie. En dan knippen wij een turbine of elektromotor kapot. Hij zit daar dan naar te kijken en zegt: ‘Weet je wel wat dat waard is?’. Ja, niks meer. Mensen vragen ons wel vaker of we weten wat we weggooien. Maar voor ons worden die materialen weer grondstoffen.’

Gebouwen als buffer

Het was voor de slopers best wel een klein gebied om in te werken, vertelt Vermeulen. ‘We hebben een route uit moeten stippelen. Wat we eerst gingen slopen zodat we materialen konden afvoeren en bij een volgend stuk konden komen. Als we op het ene stuk slopen, kunnen we een ander gedeelte voorbereiden op ontmanteling. Denk daarbij aan asbestsanering en het verwijderen van andere gevaarlijke stoffen.’

‘Mensen hebben duizenden uren doorgebracht om zo’n fabriek netjes te houden.’

Ad Vermeulen, hoofduitvoerder Schotte/Meuva

Door gebouwen zo lang mogelijk te laten staan en eerst alles eruit te slopen, vermijden de slopers zoveel mogelijk geluid- en stofoverlast. Vermeulen: ‘Vervolgens halen we de hoogtes weg en verkleinen we alles. Uiteindelijk komen we dan bij de fundaties uit. Het is een heel doordacht systeem om op te kunnen schuiven.’

De 170 meter hoge schoorsteen, tot vorig jaar het hoogste punt van de provincie Zeeland, is van boven naar beneden ‘afgeknabbeld’ met een hydraulische betoncrusher.

‘We werken eigenlijk naar de kerncentrale toe’, vult Oosterveld aan. ‘De gebouwen die nu nog staan, hebben we de hele tijd mooi als buffer gehad. Sowieso moet alles veilig, maar er mag ook geen hinder ontstaan richting de kerncentrale. Een aantal hulpsystemen staan maar een paar meter van onze gebouwen af. Dus je moet afspraken maken over de bereikbaarheid daarvan. Ook staat er een kantoorgebouw deels tussen de te slopen gebouwen. In sommige situaties moeten de medewerkers uit de ondersteunende afdelingen van de kerncentrale daarom ergens anders werken.’

Radioactiviteit

Daarnaast was ook het verwijderen van radioactieve besmetting een uitdaging. Door de verbranding van steenkool en het gebruik van ongebluste kalk zijn er op twee plaatsen in de installatie natuurlijke radioactieve stoffen achtergebleven. ‘In kolen zit een toefje radioactiviteit’, legt Oosterveld uit. In het proces werden de kolen fijn vermalen en de vuurhaard ingeblazen van wel 1.300 tot 1.500 graden Celsius. De onverbrande deeltjes worden dan vloeibaar en nemen de radioactieve deeltjes op en hechten zich op de wand van de vuurhaard.’

Het team van Vermeulen moest externe specialisten erbij vragen om te helpen bij het saneren van de vuurhaard met radioactiviteit. Uiteindelijk is er een hele tent omheen gebouwd. Toezichthouder ANVS (Authoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming) zag erop toe dat het werk goed werd uitgevoerd. In delen is de vuurhaard naar een aparte locatie gebracht waar met staalstralen de radioactieve laag is verwijderd. Daarna kon het staal pas worden afgevoerd naar de hoogovens. Vermeulen: ‘Dat was een behoorlijke uitdaging. Van vijfhonderd ton vervuild materiaal zijn we naar misschien nog geen twee ton gegaan. Het kost heel veel inspanning, maar hoort bij het proces.’ Wat niet helemaal vrij kon worden gemaakt van radioactieve besmetting is naar een speciale stort gebracht.

Twee kerncentrales

Eind volgend jaar is de ontmanteling klaar. Op een deel van het voormalig kolenpark is al een zonnepark gebouwd van 21 megawatt. Een ander gedeelte van het terrein is overgedragen aan het havenschap en daar heeft een grondstoffenbedrijf een uitbreiding op gedaan. EPZ wil op de rest van de ruimte twee kerncentrales bouwen, maar zover is het nog niet.

Historie kolencentrale

1969: Naast de geplande kerncentrale verrijst ook een op olie en gas gestookte elektriciteitscentrale.

1971: De bouw van een tweede olie- en gasgestookte centrale start.

1974: De oliecrisis maakt duidelijk dat olie voor elektriciteits­opwekking geen blijvende keuze kan zijn.

1983: Na tien jaar olie te hebben gestookt, stapt de exploitant (toen PZEM) over op kolenstook. Er komt een grote ombouw-­operatie op gang.

1987: De kolencentrale wordt in gebruik genomen.

Jaren 90: De impact van de kolencentrale op het milieu is steeds meer een issue.

1998: Start met bijstook van biomassa.

2014: De Nederlandse politiek wil kolencentrales sluiten. Ombouw naar een volledige biomassacentrale blijkt niet haalbaar.

2015: De centrale wordt een maand eerder dan gepland uit bedrijf genomen na enkele ernstige bedrijfsongevallen, waarvan één dodelijk ongeval.

25 tot 50 man

‘Met hoeveel mensen denk je dat we hier werken?’, vraagt hoofduitvoerder Ad Vermeulen. Hij moet lachen bij de gok van tweehonderd mensen van de redacteur, die haar gok baseert op de enorme aantallen extra medewerkers die bij een onderhoudsstop aanwezig zijn. ‘We werken met 25 tot 50 mensen. Bij een onderhoudsstop ligt alles stil en wordt er gewerkt aan installaties, worden ze schoongemaakt en zijn er veel inspecties.’

Het aantal medewerkers is weinig, omdat er nooit boven of onder elkaar kan worden gewerkt. ‘We breken van boven naar beneden af of andersom. Er is altijd gevaar dat iemand wordt geraakt. We doen veel zwaar hijswerk. Overal waar we hijsen moeten we het gebied afzetten. We werken steeds in kleine teams. Daarom proberen we wel steeds in andere zones bezig te zijn met anderen en daar voorbereidende werkzaamheden te doen. Veiligheid garanderen is superbelangrijk.’

Daarbij maken de slopers gebruik van veel machines die spullen klein kunnen knippen en stukken kunnen sorteren. ‘We proberen een groot deel machinaal te doen. Dan hoeven er geen mensen tussen te lopen, wat weer minder risico betekent.

Eind dit jaar wil Gidara Energy beginnen met de bouw van een fabriek die niet-recyclebaar afval omzet in methanol. Hoewel dit concept als vernieuwend klinkt, gaat het vooral om een slimme combinatie van bewezen technologieën en best beschikbare technieken. Het project is dan ook niet afhankelijk van subsidies, de businesscase klopt. Gidara Energy steekt er 250 miljoen euro in.

Vergeleken met de fabrieken van klassieke methanol­producenten is de eerste fabriek van Gidara Energy maar een kleintje. Zo heeft BioMCN in Delfzijl twee fabrieken staan die ieder zo’n 450 kiloton methanol per jaar kunnen produceren. Die van Gidara krijgt een capaciteit van 87,5 kiloton per jaar.

Het grote verschil zit ’m in de grondstoffen. Terwijl de klassieke producenten hun methanol voor een groot deel van aardgas maken, gaat Gidara Energy niet-recyclebaar afval omzetten in groene biomethanol. De directe aanvoer van afval zonder lang transport van dat afval is de beperkende factor voor de capaciteit. In de renewables markt is een jaarlijkse productie van 87,5 kiloton daarom wel een heel behoorlijk volume. Vergelijkbaar overigens met de hoeveelheid biomethanol die BioMCN in Delfzijl produceert.

Drie bouwblokken

Gidara Energy is een joint venture van technologieleverancier en projectontwikkelaar G.I.Dynamics en investeringsmaatschappij ARA Partners. In 2019 namen zij de complete technologie met patent en simulatiedata om afval te vergassen tot syngas over van ThyssenKrupp. Het team van Gidara heeft de technologie daarna een flinke upgrade gegeven, zodat deze voldoet aan de huidige industriële standaarden en milieu-eisen.

Het plan is nu om in Amsterdam een productiefaciliteit te bouwen die grofweg uit drie productie-units bestaat. Allereerst is er de vergassingsunit die ruw syngas produceert. In de tweede unit wordt het ruwe syngas gewassen en opgewerkt tot schoon syngas. Daarvoor werkt het bedrijf samen met Linde. En de derde unit zet het syngas om in methanol. Deze technologie komt van Casale, dat al meer van dit soort kleinere units heeft gebouwd.

Gidara Energy heeft gekozen voor robuuste technologie die al op grotere schaal bewezen is en daardoor vrij eenvoudig inzetbaar.

De drie blokken hebben elk hun eigen engineeringpakket, van Gidara, Linde en Casale. En daarnaast zijn er natuurlijk nog de utilities. Het Spaanse Técnicas Reunidas knoopt dit allemaal aan elkaar en ontwikkelt het geïntegreerde front-end engineering design van de fabriek. In het vierde kwartaal van dit jaar moet de FEED klaar zijn. Gidara wil dan een final investment beslissing nemen om daarna de detail engineering en constructiefase in te gaan.

De EPC-fase duurt naar verwachting twee jaar. In het vierde kwartaal van 2023 volgt dan de commissioning en start-up van de fabriek, waarna de fabriek waarschijnlijk ergens in het eerste kwartaal van 2024 volledig draait. De benodigde aanvragen voor de vergunningen zijn allemaal al voor de zomer ingediend.

Robuuste technologie

Gidara Energy heeft gekozen voor robuuste technologie die al op grotere schaal bewezen is en daardoor vrij eenvoudig inzetbaar. Zo heeft het bedrijf de documentatie van een fabriek in het Duitse Berrenrath als basis genomen voor de fabriek in Amsterdam. Deze fabriek produceerde vanaf 1986 meer dan tien jaar lang vanuit allerlei grondstoffen – waaronder niet-recyclebaar afval – methanol. De capaciteit was vergelijkbaar, zo’n 90 kiloton per jaar, en de beschikbaarheid van de fabriek was gemiddeld 91 procent. Kortom, de technologie heeft zich op dezelfde schaal bewezen, de fabriek heeft goed gedraaid op dezelfde grondstoffen als nu gepland en heeft ook methanol geproduceerd. Het ontwerp had alleen wel een moderniseringsslag plus aanpassing aan de verhoogde milieu-eisen nodig.

Als alles volgens planning verloopt, kan de fabriek in het eerste kwartaal van 2024 volledig draaien. De fabriek in Amsterdam krijgt een capaciteit van 87,5 kiloton per jaar.

De keuze voor de configuratie van de drie productie-units is ook bewust gemaakt. Het bedrijf kan niet alleen het volledige Amsterdamse project kopiëren naar andere locaties, maar ook voor een ander eindproduct kiezen. Jetfuel bijvoorbeeld. De module voor de methanolproductie wordt dan vervangen door een unit voor de productie van jetfuel. Opnieuw een integratie van de drie blokken is natuurlijk wel noodzakelijk, maar een groot deel van de engineering is dan al bekend.

Enkel molecuul

Hoewel de productie van jetfuel op termijn zeker een interessante optie is voor Gidara Energy, gelooft het bedrijf op dit moment vooral in de methanol. Niet alleen is de technologie voor de productie van biomethanol al ruimschoots bewezen, er is ook gewoonweg veel vraag naar. En hoewel biomethanol al volop wordt bijgemengd in transportbrandstoffen, is er nog maar weinig van op de markt dat zich kwalificeert als geavanceerde methanol. Dit betekent dat het is gemaakt uit afval en residuen.

De Europese Renewable Energy Directive II streeft naar het bijmengen van 3,5 procent geavanceerde biobrandstoffen tegen 2030. Op basis van die eisen zouden er wel meer dan tachtig fabrieken naar Amsterdam’s model in Europa nodig zijn om aan deze vraag te voldoen. Bovendien is ook de scheepvaart geïnteresseerd in methanol als transportbrandstof. Zo wil Maersk al in 2023 met een dual fuel schip deels op biomethanol gaan varen en vanaf 2024 ook met de eerste van acht onlangs bestelde zeeschepen.

Daarnaast speelt Gidara Energy in op een wat verdere toekomst. Mocht de chemische industrie extra regelgeving voor vergroening opgelegd krijgen, dan is biomethanol een ideale grondstof. In tegenstelling tot bijvoorbeeld jetfuel. Dit is een mix van diverse moleculen waardoor het vrijwel alleen inzetbaar is voor één markt. Methanol is een enkel molecuul en juist daardoor veel flexibeler in verschillende markten af te zetten.

Businesscase

De ambities van Gidara Energy reiken hoog. Tachtig fabrieken in Europa is misschien wat veel, maar het is wel de bedoeling om meerdere fabrieken te bouwen. Het uitgeven van licenties is niet aan de orde, het bedrijf wil (mede)eigenaar zijn. Het wil daarvoor ook operationele bedrijven opzetten om daadwerkelijk die fabrieken te laten draaien.

Zoals gezegd komt de allereerste fabriek in Amsterdam te staan. En het vertrouwen in het project is groot. De businesscase klopt, het project is niet afhankelijk van subsidies. Voor de aanvoer van grondstoffen werkt Gidara Energy samen met afvalverwerker PARO. Dit Amsterdamse bedrijf levert het niet-recyclebare afval, zo’n 175 kiloton afval per jaar. In een pelletizing-faciliteit wordt het afval omgezet in pellets als grondstof voor de vergassingsunit. Het geproduceerde methanol gaat naar BP, voor onder andere bijmenging in transportbrandstoffen.

Linde speelt een dubbele rol in het project. Niet alleen is het bedrijf partner voor het wassen van het syngas, ook regelt Linde de verwaarding van de CO2 die in het vergassingsproces ontstaat. Dit wordt afgevangen en gewassen, waarna het gas via OCAP – een dochteronderneming van Linde – naar de glastuinbouw gaat. Een andere grote reststroom is het bodemproduct. Dit gaat terug naar PARO en komt uiteindelijk als vulmiddel terecht in cement.

Helemaal honderd procent circulair is het proces niet, maar Gidara Energy heeft wel gestreefd naar een zo hoog mogelijk percentage circulariteit. Het bedrijf hergebruikt zijn proceswater maximaal en ook de restwarmte die vooral ontstaat bij het koelen van het synthesegas, gaat weer terug het proces in. De fabriek is zo ontworpen dat deze stromen zoveel mogelijk binnen blijven.

Voorbewerking

Een enigszins vergelijkbaar project als dat van Gidara Energy is dat van onder andere Enerkem in Rotterdam. Ook dit bedrijf wil – in een consortium met onder andere Shell en Air Liquide – een vergassingsinstallatie bouwen die niet-recyclebaar afval omzet in synthesegas. Oorspronkelijk was het plan om daaruit vervolgens methanol te produceren, maar inmiddels hebben de partners gekozen voor de productie van jetfuel.

In de Canadese stad Edmonton heeft Enerkem al een soortgelijke vergasser staan. Deze heeft sinds de opstart zo’n tien jaar geleden al veel obstakels moeten overwinnen, waaronder problemen met de heterogene samenstelling van de feedstock. De samenstelling van afval kan namelijk enorm variëren en daar was de vergasser niet voldoende op voorbereid. In Edmonton ligt de voorbewerking van het afval overigens grotendeels in handen van de stad. In Rotterdam wil Enerkem dit absoluut zelf gaan doen.

Gidara Energy heeft ook dit deel van het proces grondig onderzocht. Het heeft de samenstelling van veel verschillende soorten afvalstromen van PARO bekeken. En vervolgens de bandbreedte waarbinnen de vergasser en met name de gaszuivering na de vergasser kan werken, vergeleken met de specificaties van dit afval. Uit het onderzoek bleek dat een juiste voorbewerking nog essentieel was. Het vocht gaat er voor een deel uit, en de consistentie en dichtheid nemen toe.

Om de feedstock vervolgens een consistente kwaliteit en een compacte warmtecapaciteit te geven, wordt het gepelletiseerd. Ook dit “blok” van voorsorteren, voorbewerken en pelletiseren is goed te kopiëren naar andere fabrieken. Mocht er een tweede fabriek elders in Nederland of in Europa komen te staan, dan weet Gidara Energy precies hoe de voorbewerking van het afval eruit moet zien en welke pelletiser geschikt is.

De eerste paal voor project Skyline van Shell Moerdijk is de grond in gedraaid. In totaal zijn er zo’n driehonderd heipalen nodig. Shell vervangt een groot aantal oude fornuizen van de stoomkraker. Acht nieuwe fornuizen komen in de plaats van de zestien oudste eenheden. De capaciteit blijft gelijk.

Het aantal schoorstenen van het complex zal door ‘project Skyline’ dalen van tien naar zes. De nieuwe fornuizen van de Moerdijk Lower Olefins-kraker (MLO) zijn een stuk efficiënter dan de oude waardoor het energieverbruik aanzienlijk daalt. Minder energieverbruik betekent ook een forse daling van de uitstoot van CO2 en andere gassen zoals zwavel, stikstof en fijnstof. Shell Moerdijk verlaagt de CO2-uitstoot met naar verwachting tien procent. Dit is vergelijkbaar met de uitstoot van ongeveer 50.000 personenauto’s.

De nieuwe fornuizen komen in modules met schepen naar Moerdijk. Daar worden zij fornuis voor fornuis in elkaar gezet. Door de gefaseerde aanpak kan de fabriek tijdens de verbouwing gewoon blijven draaien. Naar verwachting is de verbouwing in 2025 afgerond.

TenneT heeft vijf nieuwe transformatoren op het nieuwe 380 kV hoogspanningsstation van Vierverlaten geplaatst. Dit is een belangrijke stap in de capaciteitsuitbreiding van het station.

Transformatoren verlagen of verhogen de spanning waarmee elektriciteit wordt getransporteerd. Hoe hoger de spanning, hoe lager het energieverlies. Een 380 kV-transformator is 335 ton zwaar, 6 meter hoog, 11 meter lang en 5 meter breed en daarmee een van de grootste in haar soort. De vijf transformatoren zijn per schip over het Aduarderdiep in Hoogkerk aangekomen. ’s Avonds zijn ze vervolgens naar het hoogspanningsstation aan het Hoendiep gereden, zo’n twee kilometer verderop.

Vierverlaten

Hoogspanningsstation Vierverlaten is in 1966 gebouwd. In de loop der jaren is het diverse keren uitgebreid. De uitbreiding nu – met een 380 kV-deel – verdubbelt de fysieke oppervlakte naar 25 voetbalvelden. Het project vergroot het transformatorvermogen op het station van 900 MVA naar 5.400 MVA.

Het hoogspanningsstation bestaat uit 110 kV, 220 kV en straks dus ook 380 kV-gedeelten. Daarnaast is er een 20kV/110 kV midden/hoogspanningsstation van Enexis Netbeheer. Het hoogspanningsstation heeft verbindingen met Friesland (Burgum), Assen-Zwolle (220 kV), Groningen-stad (met de hoogspanningsstations Heemskerkstraat, Hunze) en Winsum (110 kV).

Stroomsnelweg

Het station vormt de laatste schakel in de 380 kV-stroomsnelweg vanuit Eemshaven. Daar worden grote hoeveelheden elektriciteit opgewekt. En er komt veel duurzame energie aan land via interconnectoren met Noorwegen en Denemarken en van windparken op de Noordzee. Bovendien worden veel wind- en zonneparken in de provincie ontwikkeld. Voor het elektriciteitstransport vanaf dit energieknooppunt is een veertig kilometer lange stroomsnelweg naar Vierverlaten hard nodig. De werkzaamheden aan de 380 kV verbinding zijn inmiddels halverwege. De verbinding wordt in 2023 in gebruik genomen.