Hoe verkrijgen we grondstoffen uit reststromen?

Technologie is belangrijk, maar de sleutel ligt in samenwerking 

Institute For Sustainable Process Technology

De wereld is op weg naar een duurzame, circulaire economie en traditionele grondstoffen worden schaars en duur. Ook de chemie heeft interesse om afval en reststromen te benutten via de conversie tot waardevolle bouwstenen. Maar de praktijk is weerbarstig. Het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) brengt partijen bij elkaar en werkt aan een programma om knelpunten weg te nemen. Zodat reststromen echt relevant worden als nieuwe chemische grondstof.

 

Knelpunten IN keten reststromen 

Matchmaking events
Annita Westenbroek, program director bij ISPT

ISPT organiseerde inmiddels twee goed bezochte matchmaking events. Daarbij waren eigenaren van reststromen aanwezig, alsook chemiebedrijven die op zoek zijn naar feedstock uit reststromen en verder partijen die de aansluiting kunnen bewerkstellingen met conversietechnologie. "We zien veel belangstelling om vanuit reststromen een keten te realiseren", zegt Annita Westenbroek, die deze ISPT-activiteiten leidt. "Maar het blijkt nog niet eenvoudig om dat ook echt voor elkaar te krijgen."

"In alle ketens is de rode draad om zo zuiver mogelijke feedstock te verkrijgen"

De lijst met knelpunten is groot. Zo is er vaak nog geen duidelijke markt voor producten op basis van reststromen, en dat beperkt voorlopig de economische haalbaarheid. Daarnaast is er weliswaar veel technologie in ontwikkeling om afval- of restproducten om te zetten in moleculaire bouwstenen of energiedragers. Maar hoe die aansluit bij de karakteristieken van specifieke reststromen is niet altijd even duidelijk. Verder vereist de chemie een continu hoog volume van goed gedefinieerde grondstoffen, terwijl afval- en reststromen vaak enorm divers zijn. "Het is een complexe situatie", aldus Westenbroek.

"Er zijn enorm veel verschillende reststromen en er zijn veel kansen om die te verwaarden, zowel als energie als in nieuwe materiaalstromen. Waar het nu vooral om gaat, is de afstemming in de keten. Technologie is belangrijk, maar je moet breder kijken. Dat vereist samenwerking. Daarom nemen we als ISPT het voortouw om krachten te bundelen en samen problemen op te lossen. Zodat we vooruitgang kunnen boeken."

fig2
Impressie van het ISPT matchmaking event 'Building Blocks from Waste'

 

Complexe en natte afvalstromen

Westenbroek en haar ISPT-collega's Nathan Bowden en Dewi Mooij ontwikkelen nu een programma om gezamenlijk zowel technische als niet-technische hindernissen op te lossen. Ze hopen daarvoor een subsidie te verwerven uit het programma voor Missiegedreven Onderzoek, Ontwikkeling en Innovatie (MOOI). De focus ligt daarbij op gemengde complexe afvalstromen en natte industriële reststromen. "We denken dat daar nu de grootste uitdaging ligt. Op het gebied van de mixed plastics zien we al veel activiteit. Ook voor de conversie van biomassa naar suikers en chemicaliën is er al de nodige aandacht." In alle ketens is de rode draad volgens Westenbroek om zo zuiver mogelijke feedstock te verkrijgen. "Dat heeft alles te maken met de procesvereisten in de chemie. Katalysatoren kunnen vervuild raken, micro-organismen zijn selectief. Daarnaast is het cruciaal dat er voldoende grote volumes beschikbaar worden. Anders krijg je geen sluitende businesscase." Daarbij is enige regie onvermijdelijk, denkt ze: "Concurrentie kan innovatie tegenhouden. Als iedereen aanspraak maakt op afval- en reststromen, dan krijg je versnippering en kan niemand voldoende volume creëren."

ISPT neemt daarin het voortouw, maar uiteindelijk is het zaak van de betrokken bedrijven om vast te stellen waar de uitdagingen liggen en wie er met elkaar gaat samenwerken. "Hoe die toekomstige waardeketens in de verwaarding van reststromen eruit gaan zien, moeten we met z'n allen gaan bepalen."

Meer info over het ISPT-initiatief: https://ispt.eu/news/recap-building-blocks-from-waste-event/

 

"Wees eerlijk over afval"

DE AFVALSPECIALIST: ORTESSA

Ortessa is een groep van bedrijven die actief zijn in inzameling, overslag, recycling, verwerking en beheer van afval- en reststromen. Met enkele honderden werknemers is het een middelgrote speler in de afvalmarkt. Als manager Materials & Innovations zet Marthien van Eersel zich in om uit afval de hoogst mogelijke meerwaarde te realiseren. Met ruim dertig jaar ervaring in de sector was hij betrokken bij vele projecten rond allerlei afvalstromen en met verschillende eindgebruikers, ook in de chemie.

Matchmaking Events
Marthien van Eersel, manager Materials & Innovations bij Ortessa

Van Eersel pleit voor een realistische kijk op afval. "Er zijn veel optimistische beschouwingen over materiaalstromen en feedstock. Maar het gaat uiteindelijk om afval, en dat is enorm heterogeen en gewoon vies. Daar moeten we het wel over hebben en onder ogen zien dat nog niet alle oplossingen op de plank liggen." Van Eersel noemt de pmd-afvalstroom: "Er is veel te weinig aandacht voor de moeite die het kost om daaruit het feedstockvolume te halen dat voldoet aan de specificaties van de chemische industrie." Die specificaties knellen niet alleen in technische maar ook in economische zin. "Het risico van downtime in een chemische fabriek wordt afgedekt in contracten met toeleveranciers, die het op hun beurt weer verleggen naar de aanbieders van afval. Dat is geen houdbare situatie." Als het erom gaat de volumes te creëren die een waardeketen mogelijk maken, betoogt Van Eersel, dan moet iedereen bereid zijn de risico's te dragen. "Onze insteek is: laten we er samen voor zorgen dat we de taart kunnen bakken. Daarna kijken we wie er de meeste moeite heeft gedaan en wie er de meeste baat bij heeft gehad. Zodat we eerlijke afspraken kunnen maken."

Van Eersel waardeert de inspanningen van ISPT omdat die de dialoog faciliteren. Ortessa kwam zelf al met het initiatief 'openoverafval.nu': een platform dat (afval)dilemma's vanuit producent, gebruiker en de recyclingswereld durft te benoemen en samenbrengt. Van Eersel: "We hopen gezamenlijk de link te leggen tussen de feedstockspecificaties en de beschikbare volumes. Wat kan je nog benutten, hoe kan een technologieprovider dat realiseren, en hoeveel afval is er daarvoor dan beschikbaar? Pas wanneer je zicht krijgt op de knelpunten van afvalinzameling ontstaat er ruimte voor nieuwe oplossingen."

matchmaking events
"Op het gebied van de mixed plastics zien we al veel activiteit"

 

 

"Onze technologie levert waardevolle materiaalstromen"

Matchmaking Events
Schematische voorstelling van het direct carbon immobilization-proces

DE TECHNOLOGIEPROVIDER: DOPS RECYCLING TECHNOLOGIES

DOPS Recycling Technologies is een startup van vier specialisten uit de wereld van de hoogovens. Ze ontwikkelden het proces van direct carbon immobilization dat een combinatie is van pyrolyse, carbonisatie en vergassing. De conversie van het afval gebeurt in een slim opgebouwde oven van vuurvaste steen. Zuurstofloze verhitting tot 1.000 graden zorgt ervoor dat vrijwel alles vervluchtigt, behalve koolstof en de meeste metalen. Dan is er naverbranding van de vrijgekomen gassen met partiële zuurstofinjectie tot een temperatuur rond 1.400 graden. Alle koolwaterstoffen worden dan gekraakt tot syngas. Laboratoriumproeven gaven inmiddels de eerste bevestiging van de technologie, zegt medeoprichter Wiebe Pronker. "De vaste fase smelt niet, is mooi poreus en hecht niet aan de wand." 

 

 

Wiebe Pronker
Wiebe Pronker, technology lead bij DOPS Recycling Technologies

Met een nieuwe onderzoeksreactor hoopt DOPS ook goed zicht te krijgen op de samenstelling van de gasfase. Volgens Pronker heeft zijn bedrijf een robuuste technologie in handen die allerlei reststromen kan verwerken zolang er maar koolwaterstoffen aanwezig zijn. De focus ligt vooral op afvalstromen die nu de verbrandingsoven ingaan. Pronker noemt chemische reststromen, filterslurries, maar ook verfresten, ziekenhuisafval of gemengde afvalstromen van de horeca. "Met onze technologie krijg je waardevolle materiaalstromen, zonder CO2-uitstoot."

De technologie is al levensvatbaar bij volumes van rond een ton per dag. Maar er is vermogen voor opschaling tot grote chemische recyclinginstallaties met een capaciteit van honderden tonnen per dag. Pronker weet dat de huidige recyclingpraktijk gebaseerd is op scheiding tot goed gedefinieerde monostromen. "Het is afwachten of dat in zeer grote volumes haalbaar zal blijken. Onze technologie kan mogelijk een alternatief bieden."

DOPS
Concept pilootinstallatie van DOPS

 

Pronker waardeert de matchmaking events van ISPT: "We zien wat de lastige afvalstromen zijn, wat de omvang is, wie ermee zit, en wie er oplossingen aanbiedt. Dus het biedt ons een goede inkijk in de markt. En het helpt ons om bekend te raken."

 

 

"Schaalgrootte is cruciaal"

DE EINDGEBRUIKER: CORBION

Corbion is een multinational voor de productie van melkzuur en melkzuurderivaten met fabrieken over de hele wereld. De producten vinden toepassing in voedsel, als additief of supplement, maar ook in farmaceutische en medische producten. In een joint venture met TotalEnergies is het bedrijf tevens een van de grootste producenten van het bioplastic polymelkzuur (PLA).

matchmaking
Productiesite van Corbion in Gorinchem

Een ontwikkelprogramma dat al in 2009 werd gestart, maakte duidelijk dat lignocellulosereststromen zoals tarwestro in principe geschikt zijn. Wel leveren die relatief veel zogenaamde C5-suikers (met een structuur van vijf koolstofatomen) die een meer complexe vergisting vereisen dan de C6-suikers uit de huidige bronnen. "Het proces is nu nog niet concurrerend met de bestaande melkzuurproductie", zegt Baets. "En de markt is op dit moment nog niet bereid veel meer te betalen voor alternatieve waardeketens." Wat ook nog ontbreekt, zijn partijen die de secundaire bronnen naar suikers converteren. Corbion maakt melkzuur via de fermentatie van suikers. Traditioneel komen die uit gewassen als suikerbiet en granen, maar het bedrijf is op zoek naar nieuwe bronnen. "Zeker voor de groeiende markt van toepassingen buiten de voedselketen zoeken we suikers uit secundaire bronnen zoals tarwestro, afval en industriële reststromen", zegt technical program manager Peter Baets.

Corbion werkte al wel samen met partijen om de benodigde technologie te ontwikkelen. Maar in de praktijk blijkt het lastig om de behoefte aan grote volumes te combineren met stabiele kwaliteit en concurrerende prijs. "Schaalgrootte is cruciaal", aldus Baets. "We bouwen nu een melkzuurfabriek van meer dan honderd kiloton per jaar. Als we daar alternatieve feedstock zouden toepassen, moet er toegang zijn tot heel grote volumes reststromen."

Corbion spant zich in om die keten van de grond te krijgen, zegt Baets: "We werken er hard aan om samen met onze leveranciers, klanten, partners en andere betrokkenen duurzame materialen uit alternatieve grondstoffen te realiseren." Vanuit die ervaring ziet hij ook een rol voor ISPT in het verbinden van de keten van reststroom naar feedstock: "Het is heel waardevol als recyclers en afvalverwerkers betrokken raken en de eigenaren van reststromen gaan inzien dat een bepaalde valorisatieroute de moeite waard is. Zodat startups met mooie conversietechnologieën en goede ideeën echt volumes kunnen realiseren en meer kans hebben om kapitaal te verwerven. Daar kan zo'n ISPT-programma een stimulerende functie hebben."

Meer weten over

CIRCULAIRE ECONOMIE

 

Kleurenschema
Aantal tegels per rij
Beeldverhouding
Weergave
Hoeken afronden
0

Welkom bij NPT 

NPT maakt gebruik van cookies om uw gebruikservaring te optimaliseren en te personaliseren. Door gebruik te maken van deze website gaat u akkoord met Het privacy- en cookiebeleid.