DUU. Editie juni 2015

Transcriptie

1 DUU Editie juni 2015

2 8 Interview AkzoNobel kijkt naar nieuwe oplossingen 'Dertig procent besparing in chemie mogelijk niet doorbraaktechnologie' ouur7&4m Iii qeproduc"eerd

3 Interview Al meer dan een decennium kondigen ze zich aan. Kleinere chemische fabrieken die op een keukentafel passen, veiliger zijn, nauwkeuriger en zelfs goedkoper kunnen produceren. Hoog tijd dat de belofte wordt ingelost, vindt AkzoNobel Industrial Chemicals lnnovatiedirecteur Marco Waas: 'We onderzoeken momenteel de mogelijkheid om kleinschalig chloor te maken met de Spinning Disc: Op 18 september is hij een van de sprekers tijdens EemsDeltavisie. Wim Raaijen Bijna tien jaar geleden stelde professor Andrzej Stankiewicz van naast het bedrijfsleven, een belangrijke rol moet spelen om inde TU Delft dat de chemische industrie haast middeleeuws te werk ging. Verschillende reactie- en mengprocessen waren in eeuwen nauwelijks veranderd. Misschien dat houten mengvaten waren vervangen door roestvrijstalen. En de installaties waren vooral omvangrijker geworden. Oke, automatisering had alles minder arbeidsintensief gemaakt. Maar echt grote doorbraken in chemische technologie waren er volgens hem niet geweest. Hij vond het daarom hoog tijd dat daar iets aan veranderde. Nieuwe technieken die kleinere decentrale installaties mogelijk maakten, dienden zich aan. Micro- en minireactoren bijvoorbeeld, die chemische productie beduidend veiliger, efficienter, nauwkeuriger, schoner en misschien zelfs goedkoper moesten ma ken. Conservatisme Ondanks het pleidooi van Stankiewicz en verschillende vooraanstaande collega-onderzoekers zijn tien jaar later in de Europese chemische industrie nog maar weinig innovatieve technologie en in de praktijk toegepast. De beloften van procesintensificatie moeten haast nog volledig worden ingelost. Waar dat aan ligt? Misschien dat verschillende technologieen hier en daar nog verder moeten rijpen, maar de belangrijkste vertragende factor lijkt het conservatisme van de industrie zelf. En misschien ook wel de fase waarin de chemie zich in Europa bevindt. In het verleden zijn al veel investeringen gedaan die zich in dertig jaar of meer terugverdienen en veel groei in de Europese chemie zit er ogenschijnlijk niet meer in. Er wordt weinig nieuw gebouwd en vervanging lijkt al gauw kapitaalvernietiging. Toch willen grote bedrijven als AkzoNobel en DSM daar verandering in brengen. 'De huidige chemische industrie is bijzonder energie- en kapitaalintensief; stelt Marco Waas directeur RD&l en Technologie van AkzoNobel Industrial Chemicals. 'Vanuit onze maatschappelijke betrokkenheid en ook economische overwegingen wil AkzoNobel naar nieuwe oplossingen kijken: Hij benadrukt dat het binnen AkzoNobel Industrial Chemicals geen vrijblijvende zoektocht moet blijven, maar een strategie. 'Waarbij we verder willen kijken, met een horizon van tien jaar. Bij veel nieuwe technologie gaat het in Nederland goed tot en met de pilotfase. Maar daarna stagneert het: Waas die na een carriere bij Unilever terecht kwam bij de Technische Universiteit Delft, heeft ook aan die kant meegemaakt hoe het veel technostarters vergaat. 'Jn de Verenigde Staten en Canada kunnen die op veel durfkapitaal rekenen. Hier niet. Waar dat aan ligt? Cultuur? lk weet het niet. lk denk wel dat de overheid, novatieve productie-installaties over de onrendabele top heen te trekken: Ontwikkelaars En zoals gezegd, de wil is er bij bedrijven als AkzoNobel om met vernieuwende procestechnologie aan de slag te gaan. Speciaal daarvoor ontwikkelde het concern een nieuwe methodologie, op grond van een quickscan-methode die al bij DSM in gebruik is, om de geschiktheid van nieuwe technologieen te bepalen in specifieke situaties. 'Elke technologie heeft zijn specifieke eigenschappen. Daarom is het goed om bij een nieuwe investering te kijken om wel ke reacties en omstandigheden het gaat en welke limiterende factoren er zijn. Op grond daarvan hebben we een methodologie ontwikkeld om te bepalen welke technologie het meest geschikt is: De Auto Innovation Methodology (AIM) moet het traditionele innovatieproces ietwat op zijn kop zetten. Traditioneel beginnen innovaties in de procestechnologie bij ontwikkelaars in het laboratorium. Er is sprake van een technology push. AIM is er juist op gericht om beter naar I Biomassa biedt interessante mogelijkheden als grondstof voor de chemie. Maar denk ook aan afvalstro men. Daaruit kunnen we ook grond stoffen voor de chemie halen.' de fundamentele drijvende krachten van een chemische reactie te kijken en ook de gebruikers, operationele mensen, intensief te betrekken. Bij een investeringsbehoefte worden ze door een nauwkeurig samengesteld programma geleid. Uiteindelijk wordt duidelijk welke technologie het beste aansluit bij het specifieke productieproces. Wijffels Op het vlak van procesintensificatie ziet Waas momenteel vier technologieen die volgens AkzoNobel kansrijk zijn. Waas: 'Natuurlijk kan er elk moment een bijkomen of afvallen, maar deze vier zijn via de methode ge'identificeerd. Het is goed om er enige focus in aan te brengen: Zo ziet het chemiebedrijf interessante mogelijkheden in de Spinning Disc, een ontwikkeling van de Technische Universiteit Eindhoven, die momenteel verder wordt ontwikkeld door technostarter Flowid. Het bedrijfje heeft zich al aardig met deze technologie in de kijker gespeeld en prijzen in de wacht

4 Interview gesleept, zoals de Herman Wijffels prijs en de Process Enlighten- men alle kennis af. Voor ons is het belangrijk om zo'n technoment of the Year Chloor In deze reactor worden grondstoffen op een zeer snel draaiende schijf ter grootte van een dvd gespoten, waarna ze snel met elkaar reageren. Door de kleine behuizing en de efficiente reactie wordt energie effectiever overgebracht dan bij tradltionele technologie. Bovendien is de reactor veiliger door een kleiner reactievolume. Het proces kan snel worden gestopt en er zijn nooit grote hoeveelheden reagerende stoffen tegelijk in de reactor. De technologie biedt verschillende mogelijkheden voor chemiebedrijven als AkzoNobel. Waas: 'We onderzoeken, samen met de TU Eindhoven, momenteel zelfs de mogelijkheid om chloor te maken met de Spinning Disc. In het najaar gaan we de resultaten van het onderzoek op een conferentie presenteren, maar het ziet er veelbelovend uit. Ondanks dat het om een complexe reactie gaat. Zo moeten we een oplossing, denk aan een membraan, vinden om het onderling reactieve chloor en loog van elkaar te scheiden: Het zou zo maar een doorbraak kunnen wor den. Momenteel produceert AkzoNobel in Rotterdam en Delfzij l chloor met de laatste technologie, electrolyzers. Deze technologie is kapitaal- en energie-intensief en bereikt zijn grens. Nieuwe energie- en kapitaalbesparende processen zijn dus welkom, omdat ze ook meteen significante kostenbesparingen met zich meebrengen. Bovendien biedt de Spinning Disc ook de mogelijkheid voor decentrale productie. Waas: 'lk sluit zeker niet uit dat we in de toekornst voor een aantal klanten decentraal en dus bij deze klanten op het terrein chloor gaan produceren, naast de productie in onze grote industrieclusters: Het biedt in dat geval mogelijkheden om transport te reduceren en de veiligheid verder te verbeteren. Overigens vindt Waas dat voor een techniek als ' Ikdenkdat we met radicale procesverbeteringen nog wel twintig tot dertig procent op energie- en/ de Spinning Disc ook eenvoudigere processen moeten worden gezocht. 'Met chloorproductie hebben we meteen een lastig of kapitaalkosten proces te pakken. Voor nieuwe technologieen kun je het vaak beter eerst in gemakkelijkere processen zoeken: De Spinning Disc is overigens nauw verwant aan de tweede technologische lijn, de microreactoren. Op dat vlak trekt AkzoNobel samen op met DSM. Het zijn chemische fabrieken die op een keukentafel passen, of soms zelfs in een koekblik. De grote uitdaging hier is om deze technologie voor grootschalige volumes toe te passen. Remmende voorsprong Een andere hoopgevende technologie is de Rotating Packed Bed reactor. Georganiseerd door het ISPT (Institute for Sustainable Process Technology) onderzoeken chemiebedrijven DSM, Huntsman en AkzoNobel de mogelijkheden van deze technologie die in eerste instantie in Europa is ontwikkeld. Waas: 'In China wordt de technologie al toegepast. We hebben ook onderzocht kunnen besparen.' logie op verschillende manieren toe te passen. En dan hebben we weinig aan een black box: Oat de technologle al wel in China is toegepast en niet hier, geeft maar weer eens aan dat nieuwe technologie haar weg het gemakkelijkste vind in groeiende economieen. 'lnderdaad is dit een typisch voorbeeld van remmende voorsprong in Europa; geeft Waas meteen toe. Stapsgewijze verbeteringen Een vierde innovatieve techniek, binnen AkzoNobel zelf verder ontwikkeld, is reactieve destillatie. Dlt is een combinatie van reactie en destillatie in een kolom. Een extra voordeel hierbij is dat de reactiewarmte meteen wordt gebruikt voor verdamping, zodat geen warmtewisselaars nodig zijn. Reacti~ve destillatie is een mooi voorbeeld van procesintensificatie. Waar voorheen twee of meer apparaten nodig waren, volstaat nu een. Dit kan volgens verschillende bronnen voor besparingen zorgen op energie- en kapitaalkosten tussen twintig en tachtig procent. lntensificatie is volgens Waas een van de belangrijke opties om chemische processen te verbeteren. 'Het is daarbij belangrijk dat we ook vasthoudend zijn. Het probleem is dat wanneer je bij een innovatief project vertraging oploopt, dat negatieve gevolgen kan hebben voor toepassing van vernieuwende technologie in vervolgprojecten: Het zegt volgens de innovatiedirecteur van AkzoNobel overigens niet dat alles moet worden ingezet op doorbraaktechnologie. Er zijn ook nog genoeg stapsgewijze verbeteringen mogelijk in processen. Of door de julste comblnaties te maken. Alles bij elkaar zijn er de komende tien jaar nog grote besparingen mogelijk in de chemische industrie, ook voor AkzoNobel. 'lk om een toepassing van de Chinezen te kopen, maar die scherdenk dat we met radicale procesverbeteringen nog wel twintig tot dertig procent op energieen/of kapitaalkosten kunnen besparen: Taartpunt En daarmee is de koek nog niet op. Juist over de bedrijfs- en sectorgrenzen heen valt in volledige industriele ketens nog veel voordeel te halen. Met name in nieuwe combinaties van sectoren, rond bijvoorbeeld hernieuwbare grondstoffen. 'Vooral de samenwerking tussen agro en chemie kan nog veel verduurzaming opleveren. Biomassa, bijvoorbeeld suikerbieten en algen, biedt interessante mogelijkheden als grondstof voor de chemie. Maar denk ook aan afvalstromen. Daaruit kunnen we ook grondstoffen voor de chemie halen: Waas ziet verder kansen voor een nauwe samenwerking tussen de chemie en de energiesector. Een jaar geleden was er veel te doen over power to gas: met overschotten duurzame energie brandstof maken. Oat moest het helemaal worden. Waas ziet echter veel meer in power to products, het produceren van chemicalien met overschotten duurzaam opgewekte energie. 'Oat is veel hoogwaardiger en daardoor zijn de business cases meteen interessanter. Het bijzondere daaraan is dat we daar bij sommige chemische processen nu al aan kunnen beginnen. Bijvoorbeeld bij de chloorproductie. Electrolyzers hebben veel

5 Interview stroom nodig. AkzoNobel in Rotterdam of Delfzijl kunnen nu al de productie terugschakelen als er weinig duurzame energie wordt opgewekt: Bijvoorbeeld op windstille of zonarme dagen. En op piekmomenten kunnen ze op volle toeren produceren. Op die manier worden overschotten aan energie in principe opgeslagen in chemicalien, chloor in dit geval. Waas: 'Bij chloor is het direct mogelijk. Maar ik zie ook kansen bij andere processen die we misschien daarop moeten voorbereiden. De productie van ammoniak bijvoorbeeld. We willen hierover graag met de energiesector praten om op deze manier het aanbod van duurzame energie en de vraag beter te balanceren: Bij innovaties in de keten is het volgens Waas belangrijk dater gezamenlijk naar hieuwe ideeen wordt gekeken. 'Eerst kijken of er een taart is en hoe groot die is, voordat iedereen al een eigen taartpunt claimt: JUNJ 2015