Verslag NAP Contactbijeenkomst 21 September 2023

NAP-voorzitter Frank van Ewijk opende de avond en gaf aan dat hotel Van der Valk in Houten grondig en ook duurzaam wordt verbouwd. Vandaar deze nieuwe locatie in Zeist. Hij constateerde dat er veel dynamiek is in de NAP. Zo wordt de SIG Projectmanagement vernieuwd en start binnenkort de SIG Energy Transition. Verder heeft er een aantal wisselingen in de Programmaraad plaatsgevonden en is een verandering in het ledenbestand te zien, met bijvoorbeeld deelname uit de waterbranche.

Twence: CCU in de praktijk

De eerste spreker was Abdullah Cakir, projectmanager bij Twence. Hij lichtte het project toe van grootschalige CO2 afvang en gebruik, CCU, dat bij Twence op het punt staat om opgeleverd te worden. Twence is een afvalverwerker en produceert daarbij uit de brandbare afvalstromen zaken als elektriciteit, grondstoffen, stoom, compost en CO2. Twence is een publiek bedrijf met gemeenten uit de omgeving als aandeelhouders.                                                                                            

Twence had al enige ervaring met pilotprojecten op CCU gebied, beginnend in 2009. Met die ervaring is het Twence gelukt om tot een stabiel proces te komen en aan klanten CO2 van hoge kwaliteit te leveren.  Die ervaring is gebruikt om een project te starten voor grootschalige opvang en gebruik. Abdullah liet een overzichtsplaatje zien van de nieuwe installatie en hoe die op het Twence terrein is gepositioneerd. Te zien is een grote ‘skischoen’ waarin de rookgassen worden opgevangen, gekoeld en met oplosmiddelen bewerkt. Via een leiding wordt de CO2 naar de andere kant van de weg gebracht naar de vervloeiingsinstallatie en daarna in tanks opgeslagen. Vanuit opslag wordt het tenslotte naar klanten getransporteerd. Belangrijk bij het ontwerp waren onder meer toepassing van een stabiel en bewezen oplosmiddel, overall lage energieconsumptie en gebruik van ‘low pressure steam’.

De rationale om dit grootschalige CCU-project te starten is gelegen in de Nederlandse klimaatdoelstelling waaraan Twence wil bijdragen en de ontwikkelingen in het ETS systeem, de CO2 taks. Als business case laat CCU op dit moment nog niet een positieve uitslag zien; CAPEX en SDE subsidies zijn nog wel nodig. Verder moet Twence goed voorbereid zijn op ontwikkelingen zoals de afvalstoffenbelasting. Andere ‘value drivers’ zijn de strategische doelstelling van Twence om bij te dragen aan de regio, de valorisatie van stromen/materialen en voorbereid zijn op toekomstige ‘license to operate’. Wat meespeelt bij dit alles is dat er een overcapaciteit is op de Nederlandse afvalverwerkingsmarkt.

Covid

Het project is met de FEED-engineering fase gestart in 2018; tot die fase behoorden ook de MER-aanvraag, de HAZOP en de benodigde lokale vergunningen. In 2019 is de aanbesteding gestart, die kon worden afgerond in januari 2020. Probleem was toen dat de subsidie nog niet was ontvangen, waardoor het project niet kon starten en op hold werd gezet voor 6 maanden. Daarna belandde de subsidie-aanvraag door Covid onder aan de stapel vanwege andere prioriteiten in verband met de pandemie. Twence ontving wel positieve signalen over de aanvraag en heeft niet stilgezeten. Zo is de SDE-aanvraag voor CO2 toepassing in de glastuinbouw toegekend. De herstart van het project was mid 2021, waarbij het contract eerst moest worden opgefrist met indexatie en nieuwe quotes van toepassing waren; ook de contractor teams waren compleet veranderd. Uiteindelijk is de realisatie nu 20 maanden aan de gang en met nog 3 maanden voor de boeg nadert het punt waarbij de eerste CO2 geleverd kan worden.

De installatie zal zo’n 12,5 ton per uur vloeibaar CO2 van goede kwaliteit afleveren. De glastuinbouw is wel een uitdagende klant vanwege de seizoenskarakteristiek; weinig vraag in de zomer en juist veel in de andere seizoenen. Anderzijds past het ook wel bij Twence, omdat in de zomer de vraag naar stoom uit Waste to Energy vaak kleiner is. Naast de glastuinbouw zijn er ook andere industriële klanten.

Abdullah sloot af met een indrukwekkende serie foto’s van de voorspoedig verlopende bouw van de installatie, waarbij hij ook nog een lessons learned met een verkeerd uitgelijnde pijpleiding illustreerde.

TRL, Technical Readiness Level

De tweede spreker was Jurriaan Boon, van TNO, en hij besprak de ontwikkeling van innovatieve oplossingen van CCUS. Die ontwikkeling betreft dan met name hoe via pilots een idee tot steeds grotere rijpheid wordt gebracht. Daarbij wordt gebruik gemaakt van TRL-niveaus, technical readiness level. Daarbij betreft een TRL-niveau van 1 fundamenteel onderzoek. Via allerlei proof of concepts, prototypes en grotere pilots worden volgende niveaus doorlopen waarbij tenslotte een TRL-niveau van 9 kan worden bereikt, waarbij de techniek commercieel verkrijgbaar is. TNO focust daarbij op pilotprojecten van TRL-niveaus 3 tot en met 8.

Jurriaan werkt bij een unit die zich bezighoudt met Energy & Materials Transition, van belang om klimaatdoelen van 2050 te halen. Naast procestechnologen werken hier bijvoorbeeld ook economen en deskundigen die de sociale gevolgen in kaart kunnen brengen van de transitie. Om een CO2 neutrale industrie te krijgen zijn er, naast CCUS, een aantal andere onderwerpen die door deze TNO-unit onderzocht worden, zoals duurzame CO2-vrije verwarmingssystemen, nieuwe infrastructuur, schone waterstofproductie, biobased en synthetische brandstoffen/chemicaliën.

Jurriaan benoemde nog de achtergronden voor de gerichtheid op CO2-reductie. In Europa zijn dat bijvoorbeeld de verdere ontwikkeling van het ETS systeem, de Renewable Energy directive, met bijvoorbeeld de doelstelling dat de industrie jaarlijks 1,6% extra in renewable energie investeert, de Green Deal en de Carbon Border Adjustment Mechanism om te zorgen Europese bedrijven minder last hebben van import van bijvoorbeeld staal en cement van buiten de EU waarbij niet de strenge regelgeving van toepassing is. Ook Nederland kent afgeleide doelstellingen zoals een klimaatneutrale industrie in 2050 en specifieke doelstellingen voor 2030. Dat er nog flink moet worden gewerkt aan CCUS capaciteit werd getoond in een grafiek. Wordt nu wereldwijd 45Mt CO2 afgevangen; in 2030 moet dat 1551 MT zijn.

Innovaties

Om een aantal van de innovaties te laten zien waaraan TNO werkt, begon Jurriaan met een korte introductie van het concept Proces Intensificatie. Neem een chemische evenwichtsreactie van A+B <=> C+D, waarbij door middel van temperatuur, druk, volume of concentratie geduwd en getrokken wordt. Daarmee verschuift het evenwicht, naar bijvoorbeeld rechts. Vervolgens wordt een deel van de reactiestof D weggehaald door bijvoorbeeld adsorptie of een membraan.

In SEWGS, Sorption Enhanced Water Gas Shift wordt gebruik gemaakt van proces intensificatie. De gasstroom van CO, CO2 en H2 wordt in de SEWGS ingebracht en daarbij wordt blauwe H2 gemaakt en de CO2 afgescheiden. Dit kan toegepast worden in industrieën waar synthesegas ontstaat zoals bij de productie van staal, ijzer, bio residuen, kolen, gas, olie en industrieel afval. TNO heeft voor deze techniek het STEPWISE project uitgevoerd om de techniek op een hoger TRL niveau te brengen. Interessante conclusie daaruit is bijvoorbeeld dat de kosten 28% lager zijn dan conventionele afvangtechnieken.

Jurriaan liet hierbij ook de keten zien voor staalproductie waarin de SEWGS techniek ingepast wordt. Daarbij is te zien dat verschillende stappen al op TRL-niveau 9 zijn, zoals de staalproductie zelf en de productie van waardetoevoegende chemicaliën. Voor SEWGS is te zien dat nog wat stappen met pilots gezet moeten worden om dat niveau te halen. Op dit moment is een project bezig om TRL-niveau 7 te halen. Jurriaan liet ook de weg zien die bewandeld wordt om uiteindelijk tot niveau 9 te komen, waarbij 400 kton per jaar wordt geproduceerd.

Een vergelijkbaar traject volgt de SEDMES, Sorption Enhanced DME Synthesis, waarbij DME staat voor dimethylethaan, een synthetische brandstof. Jurriaan maakte een vergelijking met de conventionele productie van DME waarbij vele stappen doorlopen moeten worden; in SEDMES kan dat in één stap worden gedaan, tot een zuiverheid van 80-90%. DME is nuttig voor vele industriële toepassingen, maar ook voor de transportwereld en bij waterstofproductie.

Jurriaan sloot af met de overeenkomst die onlangs is afgesloten met de Energy Transition Campus van Shell in Amsterdam om deze projecten voor innovaties in DME productie verder te brengen.

Bij de vragen uit de zaal benoemde Jurriaan nog de zogenoemde ‘Valley of Death’ bij hogere TRL-niveaus waarbij hoge CAPEX kosten moeten worden gemaakt en doorgaans weinig partijen zullen deelnemen om die reden. In deze vallei kunnen de innovaties sneuvelen. Bij een vraag over de benodigde energie om CO2 af te vangen benadrukte Jurriaan dat CO2 geen energie bevat; in de SEWGS moet de energie van de H2 komen.

Voor de algemene slides van Abdullah Cakir, projectmanager bij Twence, <<<Klik hier>>>

Voor de project website Twence m.b.t. presentatie Abdullah Cakir, projectmanager bij Twence, <<<Klik hier>>>

Voor de presentatie van Jurriaan Boon, van TNO, <<<klik hier>>>