Hieronder vind je de lezing die Diederik Jaspers heeft gegeven bij het KiVi lustrum over de energietransitie.
Goedemorgen mede-KiVi leden, erg fijn dat u bij deze lezing over circulariteit aanwezig bent.
Om u vóóraf te waarschuwen: deze lezing bevat goed nieuws betreft het klimaat…
Ik wil u vertellen over onze visie hoe wij zien dat de Energietransitie in de toekomst zich kan ontwikkelen. Na dertig jaar in de ontwikkeling van duurzame technologieën te hebben gewerkt kwam ik oud klasgenoot Wouter van Neerbos tegen, die 25 jaar bij Shell had gewerkt. ‘Opposites attract’! Al snel kwamen wij na een levendige discussie tot een gezamenlijke visie, welke wij nu daadwerkelijk ook aan het uitvoeren zijn met het bedrijf OBBOTEC en Circonica.
Partners Accelerated Carbon Transition ofwel PACT is een initiatief met een gezamenlijke visie op de Energietransitie. Deze visie is gebaseerd op de laatste technologieën, integratie, circulariteit, en samenwerking tussen bedrijven en sectoren.
Wij zijn van mening dat de technologieën om de energietransitie te realiseren al ontwikkeld en beschikbaar zijn. Als we nú beginnen, kunnen we samen al in 2030 de basis leggen om de doelstellingen van Parijs voor 2050 te halen. Ons doel is om deze visie breed uit te dragen en zoveel mogelijk partners en technologieën te verbinden om een coalitie te bouwen en zo de energietransitie fors te versnellen.
Hoe ziet deze visie er nu uit?
Aan de ene kant is er de visie om te decarboniseren, ofwel de waterstof economie.
Op basis van duurzaam opgewekte elektriciteit kan door middel van water elektrolyse waterstof worden geproduceerd. Deze waterstof kan direct worden gebruikt als grondstof of brandstof, óf naar bijvoorbeeld ammoniak worden omgezet. Een andere route is om er direct chemische stoffen mee te synthetiseren. De meeste bekende is chloor, maar er zijn vele andere mogelijke stoffen. TNO onderzoekt dit in het project Voltachem.
Echter, ….., dit is niet compleet. Het is lastig kunststoffen te maken met alleen waterstof. En brandstoffen met koolstof hebben een excellente energiedichtheid.
PACT 2030 gelooft dat de energietransitie nog steeds gebaseerd kan zijn op het gebruik van koolwaterstoffen en kan worden gerealiseerd zonder een totale uitbanning van koolstof;
Het probleem is niet de koolstof zelf, maar het feit dat deze weglekt als CO2 naar de atmosfeer.
Daarom dienen koolstofhoudende stromen gecentreerd te zijn rond de circulariteit van koolstof, ofwel het sluiten van de koolstofkringloop. Dit kan door koolstofhoudende polymeren, brandstoffen en CO2 te recyclen en te hergebruiken in plaats van koolstof uit te faseren. Hierbij dienen er processen te worden gebruikt die de stoffen zoveel mogelijk hoogwaardig houden in de binnenringen. Dit analoog als in de Ladder van Lansink. En dat zo min mogelijk stof weglekt naar een lager niveau naar buiten de ringen, een soort verdedigingslinies. Het beste is in de binnenste ring te blijven met de kortste recycle loop: hier zit hergebruik en mechanische recycling. Dissolutie van plastic afval terug naar near-virgin plastic is ook een zeer korte loop, daarover later meer.
Chemische recycling naar monomeer van Ioniqa zit in de volgende ring en daarbuiten zitten brandstoffen, zoals hydro-kraken uit biomassa restafval.
Weglekken van koolstof uit deze ringen kan nooit helemaal worden voorkomen, dus om deze ketens te sluiten wordt de vrijkomende CO2 hergebruikt. Momenteel is permanente CO2 opslag ofwel CCS in beeld. Maar omzetting via intermediates terug naar hoogwaardige stoffen maakt de koolstof circulair.
Processen van omzetting via methanol naar brandstof of olefinen voor plastics (MTG en MTO) en polyolen voor PUR zijn al ontwikkeld. En de synthese van e-fuels/e-kerosine met gas-to-liquids.
Zo wordt koolstof uit CO2 circulair. De resterende weglek van koolstof kan aangevuld worden met een beperkte stroom aan biomassa uit reststromen.
Maar dit alles gaat natuurlijk bijna nooit zonder toevoer van energie.
Hier komt de integratie met de waterstofeconomie om de hoek kijken. Er zijn voor chemie en brandstoffen veel waterstof nodig. Dit betekent veel ambitie voor opwekking van duurzame elektriciteit, er is immers veel meer nodig dan alleen voor stroomvoorziening. En de industrie moet ook aan de bak op gebied van efficiënte waterelektrolyse op GW schaal. Shell is hier recent mee aangevangen met de aankondiging voor een 200 MW water elektrolyse pilot.
Om deze visie helemaal concreet te maken zijn er dus een aantal sleutel technologieën welke dit systeem doen realiseren. Aan de linker zijde zijn dit hoge temperatuur vaste stof elektrolysers SOEC gezien hun zeer hoge rendement. Deze zijn nog vroeg in ontwikkeling dus eerst zal de beproefde alkaline variant dit oppakken. Rechts bij de koolstofcirculariteit zijn dit processen die een hoge yield hebben zoals plastic-naar-plastic met dissolutie en hydrokraken van biomassa restafval van OBBOTEC. Vaste stof brandstofcellen, SOFC’s, van b.v. Circonica zetten brandstoffen om in geconcentreerde CO2 welke goed aansluiten bij hergebruik naar methanol en nieuwe brandstof.
Ten slotte mijn laatste sheet met een afbeelding van SPEX, het dissolutieproces van OBBOTEC.
Dit is de opening van de SPEX pilot met 4x 3 m3 drukreactoren bij Plant One Rotterdam door toenmalig wethouder Bonte. Hier worden praktijk restromen van bekende bedrijven als Unilever getest op bijna volle schaal. In de eerste stap wordt selectief alleen de olefinen PE en PP opgelost, andere polymeren en verontreinigingen blijven achter. Na filtratie cycli en wasstappen volgt precipitatie onder gecontroleerde omstandigheden. Het product wordt dan ontdaan van het solvent en kan afgezet worden voor compoundering. Het solvent wordt vrijwel volledig gerecycled na condensatie.
Dit is het einde van mijn presentatie over crculariteit. Dank u wel voor uw aandacht en dan zijn we nu toe aan eventuele vragen.
Diederik Jaspers is afgestudeerd in Delft als chemisch technoloog met als specialisatie Anorganische Chemie gericht op energie en milieu. Daarnaast heeft hij bedrijfseconomische kennis opgedaan door het behalen van een MBA aan de Erasmus Universiteit Rotterdam. Diederik heeft ruim 20 jaar ervaring met energiebesparing, duurzame energie, innovatie, keramische membranen en brandstofcellen. Hierbij is de focus op de grote bedrijven in de industrie.
