In de pyrolyseproeftuin op het haven- en industrieterrein van Moerdijk onderzochten meerdere bedrijven gedurende vijf jaar pyrolysetechnieken voor verschillende afvalstromen. “Niet één bedrijf heeft zich vooralsnog hier weten te vestigen”, zegt Jayand Baladien, commercieel directeur Port of Moerdijk. Startups en scale-ups kregen om meerdere redenen geen solide businesscase van de grond. Belangrijkste probleem: beperkte beschikbaarheid van de grondstoffen biomassa, kunststof en afval. Het project krijgt een vervolg op de Green Chemistry Campus in Bergen op Zoom.
Adriaan van Hooijdonk
Pyrolyse is een thermisch kraakproces waarbij bedrijven biomassa, kunststof of afval ontleden door het tot hoge temperatuur en zonder zuurstof te verhitten. Hierbij ontstaan drie producten: gas, olie en een cokesachtig residu. De technologie zorgt voor minder uitstoot van CO2 en geeft materialen die eerder werden beschouwd als afval een tweede leven. De technologie staat dan ook hoog op de Ladder van Lansink, de standaard die aangeeft hoe milieuvriendelijk een afvalverwerkingswijze is.
De oven in
In Nederland gaat jaarlijks zo’n 2,5 miljoen ton aan reststromen de oven in om te verbranden en zo energie op te wekken. “Pyrolyse kan een aantrekkelijkere verwerkingsmethode zijn. omdat het voor minder afval zorgt en de CO2-uitstoot reduceert”, zegt Jayand Baladien, commercieel directeur Port of Moerdijk. “Bovendien is het een technologie die verschillende sectoren met elkaar verbindt. De reststromen komen immers uit allerlei sectoren, waaronder agro-food, (bio-) chemie en recycling.”
“Ondanks de uitdagingen ben ik positief gestemd dat chemische recycling van toegevoegde waarde zal zijn voor de circulaire economie die wij in Nederland voor ogen hebben”
Proeftuin
In de pyrolyseproeftuin op het haven- en industrieterrein van Moerdijk onderzochten meerdere bedrijven, onderwijs- en onderzoeksinstellingen en lokale overheden gedurende vijf jaar hoe reststromen zoals bermgras, gemixt afvalplastic, walnootschillen, rioolslib of oude autobanden door middel van pyrolyse te verwerken zijn tot waardevolle producten. Dat deden ze met een subsidie uit het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling.
Het lectoraat Biobased Resources & Energy van Avans Hogeschool voerde onderzoek uit naar de levenscyclusanalyses voor de pyrolyse van bermgras, houtpellets en gemixt plastic afval. De onderzoekers keken hierbij naar de (milieu)impact van het pyrolyseren van een reststroom zoals bijvoorbeeld het gebruik van grondstoffen en de emissie van CO2 of fijnstof. De resultaten wijzen er op dat pyrolyse een goed alternatief kan zijn voor huidige verwerkingsroutes van reststromen. Tegelijkertijd is de technologie nog volop in ontwikkeling. Zo is de pyrolyse-olie uit gemixt plastic afval vaak verontreinigd met schadelijke additieven. De crux is om deze te verwijderen, bijvoorbeeld met een katalysator of filters.
Lastige businesscase
Hoewel het onderzoek in de pyrolyseproeftuin interessante resultaten opleverde, heeft geen van de betrokken bedrijven zich vooralsnog op het terrein van de Port of Moerdijk gevestigd, zegt Jayand Baladien, commercieel directeur Port of Moerdijk. Hij voerde gesprekken met 20 geïnteresseerde partijen die allemaal tegen problemen aanliepen om een solide businesscase van de grond te krijgen. Zo bleek het voor veel bedrijven ingewikkeld om feedstock te regelen. “Het is belangrijk dat ze bijvoorbeeld weten welke plastics ze krijgen, in welke hoeveelheden en op welke manier. En dat ze alternatieven hebben, mocht de levering in gevaar komen.”
Daarnaast bleek het lastig voor de bedrijven om dicht bij huis afnemers voor hun producten te vinden. Baladien vindt het onlogisch dat ondernemingen circulaire en duurzame producten in Moerdijk produceren om die vervolgens ver weg in te zetten. Het transport dat daarvoor nodig is, zorgt voor extra uitstoot van broeikasgassen, die je juist wilt beperken. “Afzet doe je het liefst bij bedrijven in Port of Moerdijk, maar verder dan een SABIC in Bergen op Zoom of Dow Chemical in Terneuzen die goed per schip of trein te bereiken zijn, vind ik niet voor de hand liggen.”
“Een ander belangrijk aspect voor eensuccesvolle opschaling is de mogelijkheid om genoeg kapitaal aan te trekken”
Verder blijkt dat de leiding van startups en scale-ups een andere taal spreekt in vergelijking met de directies van grote, multinationale ondernemingen. “Ze praten over andere onderwerpen, ieder vanuit hun eigen perspectief. Dat ging niet altijd even goed”, stelt Baladien. Het bleek voor veel startups en scale-ups lastig om er precies achter te komen wat een bedrijf als Shell nu precies nodig heeft en hoe ze een en ander het beste contractueel kunnen regelen.
Port of Moerdijk keek ook naar de volwassenheid en schaalbaarheid van de verschillende pyrolyse-technieken. En of de beginnende bedrijven in staat waren tot een goede bedrijfsvoering en de bijbehorende organisatie hiervoor op te tuigen om operationeel te gaan. Er waren volgens hem een aantal bedrijven die heel goed in staat waren om een project op te starten, onderzoek uit te voeren en de pyrolyse-techniek te testen. “Dat werk heeft een hoog technisch gehalte, maar het betekent nog niet dat je in staat bent om een bedrijf te runnen.”
Financiering
Een ander belangrijk aspect voor een succesvolle opschaling is de mogelijkheid om genoeg kapitaal aan te trekken. Het is al lastig om een levensvatbaarbedrijf überhaupt van de grond te krijgen, maar beginnende bedrijven moeten het ook op de langere termijn kunnen volhouden. De langetermijnfinanciering bleek vaak een heikel punt in de businessplannen.
Daarnaast speelt er nog een belangrijk onderwerp, namelijk de trage ambtelijke molens. Zo blijkt het onmogelijk om op een redelijke termijn een vergunning te krijgen voor een demonstratiefabriek. Het duurt inmiddels zo lang dat Baladien het lastig vindt er een getal aan te hangen. Waar bedrijven eerder binnen een half jaar het proces konden doorlopen, kan het inmiddels wel een jaar of langer duren. Dat heeft alles te maken met het stikstofdossier waar de omgevingsdiensten hun handen vol aan hebben.
Verder is het voor bedrijven die op het terrein van de Port of Moerdijk willen opschalen lastig om voldoende energie te krijgen van partijen, zoals Enexis. Noord-Brabant is een congestiegebied. TenneT maakte vorig jaar bekend dat het hoogspanningsnet nagenoeg aan de maximale capaciteit zit. Daardoor is er een voorlopige stop voor bedrijven en instellingen die een aansluiting op het elektriciteitsnet van TenneT willen of hun bestaande aansluiting willen verzwaren. “De energielevering kunnen ze niet altijd meer garanderen. Dat hangt dat af van de plaats waar een bedrijf is gevestigd en welke hoeveelheden het nodig heeft”, aldus Baladien. “Klakkeloos ervan uitgaan dat je een nutsvoorziening krijgt, is er tegenwoordig niet meer bij. Ondanks de uitdagingen ben ik positief gestemd dat chemische recycling van toegevoegde waarde zal zijn voor de circulaire economie die wij in Nederland voor ogen hebben”. Hij is ervan overtuigd dat de technologie succesvol zal zijn in Moerdijk. “Wij geloven hierin en werken aan het verder volwassen krijgen van deze markt door partijen en vraagstukken aan elkaar te koppelen en een plaats te bieden aan potentiële vestigers.”
PyroCHEM
De PyroCHEM projectpartners gaan de technologie nu opschalen en de waardeketen verder ontwikkelen met de ambitie om vanaf 2030 een miljoen ton afvalplastic te verwerken. Op de Green Chemistry Campus in Bergen op Zoom komt een open Waste2Chem innovatiecluster waar mkb’ers tegen gunstige voorwaarden gebruik kunnen maken van faciliteiten en het netwerk van de PyrcoCHEM projectpartners om hun pyrolysetechnologie te optimaliseren en samen te werken aan plannen voor marktintroductie. Waste4ME ontwerpt er een proeffabriek met een capaciteit van 35 kiloton om afvalstromen afkomstig van afvalverwerker Renewi te verwerken en Van der Kooy deelt zijn faciliteiten en kennis rond het recyclen van oliën en vetten. Ook de Brabants Ontwikkelingsmaatschappij (BOM) en Avans Hogeschool zijn betrokken.
Ministerie van IenW werkt aan handreiking met einde-afval-criteria voor pyrolyse-olie
Het ministerie van IenW werkt samen met Rijkswaterstaat aan een handreiking met einde-afvalcriteria voor kunststoffen uit chemische recycling, schreef staatssecretaris Heijnen in april 2023 in een Kamerbrief. Hierbij gaat het specifiek om chemische recycling met als techniek pyrolyse. Bedrijven willen de pyrolyse-olie gebruiken als vervanger van fossiele grondstoffen, maar lopen nu tegen het probleem aan dat het als afval wordt gezien. Een deel van het kunststofafval om pyrolyse-olie te gebruiken, kan additieven en/of verontreinigingen bevatten die niet wenselijk zijn in nieuw gemaakt kunststof, omdat dit niet toegestaan is voor een specifieke toepassing (denk aan voedselcontactmaterialen).
Om na te gaan of deze additieven en verontreinigingen kunnen worden afgevangen bij de recycling, heeft de staatssecretaris een opdracht uitgezet bij het RIVM voor onafhankelijk onderzoek. De verwachting is dat het onderzoek eind 2023 is afgerond. “We gaan er vanuit dat bestaande normen voor stoffen in wet- en regelgeving en de toegepaste techniek voldoende zekerheid bieden op het voorkomen van onaanvaardbare risico’s in gerecyclede kunststof bij chemische recycling via pyrolyse”, schrijft Heijnen. Als dit inderdaad het geval is, kan via een handreiking het kader beschreven worden voor de beoordeling of er sprake kan zijn van einde-afval. Het RIVM-onderzoek is bedoeld ter bevestiging hiervan. De handreiking kan in geval van een bevestiging snel na oplevering van het onderzoek worden afgerond, naar verwachting eind 2023.
Shell bouwt in Moerdijk een pyrolyse-olie-upgrader
Shell bouwt in Moerdijk een nieuwe fabriek die ervoor gaat zorgen dat van plastic afval weer nieuwe chemicaliën gemaakt worden. Eind december 2022 ging de eerste paal de grond in van de plant die in 2024 operationeel is. Het gaat om een zogeheten pyrolyse-olie-upgrader. De fabriek kan de kwaliteit van de pyrolyse-olie verbeteren en omzetten in chemische grondstoffen voor de fabrieken op Shell Chemicals Park Moerdijk. “Als de installatie operationeel is kan een hoeveelheid plasticafval worden gebruikt vergelijkbaar met wat in de provincie Noord-Brabant wordt ingezameld. Over een paar jaar wil Shell de capaciteit uitbreiden en kan de fabriek een hoeveelheid kunststof verwerken die gelijkstaat aan alle Nederlandse plasticafval, zegt Richard Zwinkels, general manager van Shell Chemicals Park Moerdijk in De Volkskrant. Ongeveer 10 procent van de totale kunststofproductie in Moerdijk moet zo worden verduurzaamd. ‘Dat betekent dus 10 procent minder aardolie. Dat is gigantisch’, aldus Zwinkels.
Netto CO2-neutraal
Door afvalstromen deels als grondstof te gebruiken en vrijkomende kooldioxide op te slaan, wil Shell zijn chemiepark in Moerdijk over tien jaar netto CO2-neutraal hebben. Dit betekent volgens De Volkskrant niet dat er geen CO2 meer wordt uitgestoten, maar dat met behulp van CO2-afvang en het gebruik van biomassa en plasticafval het klimaatkasboekje van het chemiepark op papier in balans is. ”
Deze investering sluit aan bij onze ambitie om de chemische recyclingindustrie verder te ontwikkelen. Wij kunnen als industrie moeilijk te recyclen plastics veranderen in nieuwe en nuttige producten. We werken samen met klanten en partners om de gedeelde duurzaamheidsdoelstellingen te realiseren”, zegt Robin Mooldijk, Executive Vice President Shell Chemicals & Products.
Waterstof
Naast de investering in de nieuwe fabriek vormt waterstof een belangrijk onderdeel in de ambities van Shell in Moerdijk. Het bedrijf werkt aan plannen voor de bouw van een installatie die waterstof produceert uit restgassen die vrijkomen bij andere productieprocessen op het park. Shell kan deze waterstof gebruiken om de industriële fornuizen te verwarmen. De CO2 die vrijkomt bij het maken van waterstof kan worden afgevangen en opgeslagen in oude gasvelden onder de zeebodem.
“Shell Chemicals Park Moerdijk wil de energietransitie versnellen, koploper zijn in de transformatie van de Nederlandse chemische industrie en groeien door meer circulaire, koolstofarme producten te maken voor haar klanten en de maatschappij”, zegt Zwinkels. “We hebben drie belangrijke doelen: netto-nul uitstoot binnen tien jaar, het verhogen van het gebruik van circulaire grondstoffen en grondstoffen op biologische basis en het verdubbelen van het aantal chemische producten door te investeren in nieuwe productlijnen.” Shell wil de komende tien jaar miljarden investeren in het chemiecomplex in Moerdijk, binnen de bestaande kaders voor kapitaalallocatie en onder voorbehoud van investeringsbeslissingen. Dit kan leiden tot een verdubbeling van het aantal fabrieken, terwijl netto geen CO2 wordt uitgestoten.
Lees hier meer magazine-artikelen en bekijk hier vacatures in de procesindustrie.
