Nieuwe techniek maakt grondstof voor plastic zonder CO2, dankzij supersonische geluidsgolven

De fabriek van het Fins-Nederlandse bedrijf Coolbrook komt op het terrein van Chemelot in Limburg. In totaal investeerden de Nederlandse overheid en Finse bedrijven 12,5 miljoen euro in de pilot van het bedrijf. Het is een hele nieuwe manier om zogenoemde nafta (een soort olie) te ‘kraken’: op te breken in kleinere moleculen die je voor verschillende dingen kunt gebruiken. In het bijzonder gaat het om de productie van ethyleen. Normaal kost dat kraken gigantische hoeveelheden energie. Dat komt omdat de hele reactor waar het nafta-gas in zit verwarmd moet worden. Dit lukt niet met elektriciteit; er is warmte nodig, en die komt uit fossiele bronnen zoals aardgas.

Maar Coolbrook ontwikkelde met universiteiten een nieuwe techniek die wel op elektriciteit werkt. Er zit een rotor (een soort propeller) in de reactor, die zorgt dat de nafta-olie heel snel gaat ronddraaien. Uiteindelijk ontstaat hierdoor een supersonische schokgolf die de olie verwarmt tot hij opbreekt in kleinere stukjes nuttige grondstof. Als de rotor op duurzame stroom ronddraait, is er helemaal geen fossiele brandstof nodig om van nafta ethyleen te maken. In een klap is een energie-intensief industrieel proces dan CO2-neutraal.

Let wel: nafta is een fossiele grondstof. Hoewel er bij de verwerking geen CO2 meer vrij komt, zal er helemaal aan het einde van de keten, als het plastic dat begon als nafta uiteindelijk in de verbrandingsoven belandt, natuurlijk alsnog CO2 vrijkomen. Wat de rol van plastic zal zijn in 2050 is dan ook onduidelijk.

Proeffabriek voor ethyleen

Het is een experimentele nieuwe techniek. De subsidie is dan ook bedoeld voor een proeffabriek, die nog geen noemenswaardige hoeveelheden ethyleen gaat produceren. “Deze pilot is de laatste stap in het lange ontwikkelingsproces vóór de eerste commerciële RDR-eenheid, die naar verwachting in 2024-2025 bij een bestaande ethyleenfabriek zal worden geïnstalleerd”, aldus Coolbrook, die via e-mail op vragen van Change.inc reageert.

Maar áls er straks een echte productiefabriek is, dan kan het volgens het bedrijf hard gaan. Het proces is namelijk niet alleen beter voor het milieu, het levert ook nog eens 20 procent meer ethyleen op. Ook zijn de onderhoudskosten lager. Reden genoeg voor de grote fabrieken op de wereld om over te stappen dus.

Meer lezen over hoe industriecomplex Chemelot in Limburg de uitstoot kan verlagen? De CO2-uitstoot is straks 10 procent lager dankzij één innovatie.

De techniek zelf zal vermoedelijk duurder zijn, hoewel Coolbrook hier geen concrete uitspraken over doet. “De CO2-vrij geproduceerde ethyleen zal een status aparte krijgen, met daarbij een hogere prijs. Maar dat betekent dat de fabrikanten die deze techniek gebruiken nog meer winst maken.” Het is dan aan het bedrijfsleven om dit speciale ethyleen ook af te nemen. Of dat gebeurt, hangt onder anderen af van de prijs van CO2 in het emissiehandelssysteem.

Hoeveel CO2 bespaart de nieuwe techniek?

Hoeveel bespaart zo’n CO2-vrije techniek nou? Als iedereen zijn naftakrakers vervangt door de supersonische reactoren, scheelt dat 4,5 miljoen ton jaarlijkse CO2-emissies in Nederland, 35 miljoen ton in de EU en 300 miljoen ton in de hele wereld. In Nederland stootte de hele industriesector in 2019 56 miljoen ton CO2 uit. Naftakrakers vervangen kan dus een flinke deuk maken in de uitstoot.

Misschien dat de regering daarom de miljoenensubsidie geeft. De industrie is namelijk een hoofdpijndossier in de duurzaamheidsplannen, omdat veel processen hoge temperaturen vereisen, die lastig bereikt worden zonder fossiele brandstof zoals aardgas. Door (een deel) van de processen dankzij innovatie elektrisch te maken, hoopt het kabinet ook in de industrie de uitstoot in het gareel te brengen.

Meer weten over de ambities van het chemische industrieterrein Chemelot? Directeur Loek Radix: “We moeten in actie komen om de continuïteit van Chemelot te waarborgen”