Over 30 jaar moeten de 60 fabrieken van zeventien productiebedrijven op chemie site Chemelot in Geleen geen broeikasgassen meer uitstoten en volledig circulair zijn. Met opnieuw een flinke vermindering van de CO2-uitstoot in 2021 en de aanstaande bouw van revolutionaire nieuwe fabrieken lijkt dat haalbaar.
Chemelot stoot jaarlijks zo’n 3 procent van de totale Nederlandse CO2-emissie uit. In 2030 moet dat gehalveerd zijn en in 2050 zo goed als nul. In dat jaar wil het chemiecomplex ook volledig circulair zijn. Om die doelen te halen zijn twee grote transities nodig: een grondstoffen transitie en een energietransitie.
Veel innovatie nodig
Voor aardolieproduct Nafta, de basisgrondstof voor veel kunststoffen en plastics die de bedrijven maken, moet een oplossing komen. Bijvoorbeeld pyrolyse-olie uit gerecycled plastic of biomassa. Aardgas wordt vooral gebruikt als grondstof voor waterstof of om via ammoniak kunstmest en kunststofvezels te maken. Het gas zou ook vervangen kunnen worden door biomassa, brandstof uit plastic afval, groene methaan en de inzet van de veelbelovende plasmatechnologie om CO2-vrije waterstof te maken.
Daarnaast gebruikt Chemelot aardgas voor de verhitting van chemische processen en de productie van stoom. Daarvoor is groene stroom een alternatief. Zo moet de uitstoot van broeikasgassen naar nul worden teruggebracht. In theorie is dat haalbaar, maar daarvoor is veel innovatie nodig. In de praktijk moeten veel benodigde technieken nog uitgevonden worden en mankeert het aan voldoende grondstoffen, voldoende groene stroom en genoeg kabels en leidingen om dat allemaal aan en af te voeren.
Koploper in CO2-reductie
Daarom werkt Chemelot langzaam maar zeker naar het uiteindelijk doel: de schoonste en meest duurzame chemie site van Europa worden. Over het afgelopen jaar kan de directeur van Chemelot in elk geval weer rooskleurige resultaten presenteren. De bedrijven op Chemelot wisten hun CO2-emissie in 2021 met 7 procent te verlagen: van 5,66 naar 5,24 megaton CO2-equivalenten. Ten opzichte van 1990 – het ijkjaar waar we in klimaatafspraken de CO2-uitstoot mee vergelijken – zijn de emissies met 27 procent afgenomen. In de tussentijd is de productie op Chemelot fors toegenomen. De emissies per geproduceerd product zijn daarom zelfs met 40 procent gedaald. Bovendien is er de eerste tien, vijftien jaar niet zoveel gedaan aan CO2-reductie. Dat maakt de prestatie des te groter”, stelt hij. “We zijn op dit punt aan het versnellen. Dit jaar verwachten zij opnieuw een reductie van 5 tot 10 procent. Zij denken hiermee koploper te zijn binnen de grote industriële hubs in Nederland en dat ze die positie ook de komende jaren kunnen handhaven.
Fibrant vermindert 75 procent uitstoot
Chemelot is over de hele linie bezig met de reductie van broeikasgassen, maar ruim 50 procent van de besparing in het afgelopen jaar kwam op het conto van Fibrant, dat grondstoffen maakt voor de auto-, textiel- en agrarische industrie. Daar komt lachgas (N2O) bij vrij, dat bijna 300 keer sterker is dan CO2. Samen met voormalig eigenaar en grootste afnemer DSM investeerde Fibrant 42 miljoen euro in een installatie die sinds vorig jaar 75 procent van de lachgas uitstoot vermindert. Dat scheelde in 2021 maar liefst 0,6 megaton CO2 op jaarbasis. Net zoveel als de uitstoot van 341.000 personenauto’s. Het is de grootste industriële CO2-reductie in Nederland sinds het klimaatakkoord in 2019. In 2040 wil het bedrijf klimaatneutraal produceren. AnQore, dat grondstoffen maakt voor kunststoffen, vitamines, farmaceutische producten en vezels, werkt ook aan een technologie om de uitstoot van lachgas te verminderen en CO2 te hergebruiken op Chemelot. Dit moet tot 2030 nog eens 0,4 megaton aan CO2-besparing opleveren.
Afvang en opslag CO2
Om op korte termijn de CO2-uitstoot verder te verlagen wil Chemelot de helft van de broeikasgassen die jaarlijks vrijkomt bij de productie van waterstof voor het maken van ammoniak, kunstmest en melanine bij OCI gaan afvangen, transporteren en opslaan in lege ondergrondse gasvelden in de Noordzee. Nu is dat 1 megaton CO2, bijna 20 procent van de totale uitstoot op het complex. OCI heeft een oplossing bedacht om jaarlijks 0,5 megaton CO2 af te vangen en in vloeibare vorm per schip over de Maas naar Europoort te transporteren. Eventueel kan dit per buis gaan, als de Delta Corridor is aangelegd. Dat is een bundel van vier pijpleidingen tussen de Rotterdamse haven, Chemelot en het Duitse Rijnland. Op korte termijn zijn er voor OCI geen andere grote emissiebeperkende oplossingen aanwezig, concludeert kenniscentrum Brightsite in zijn Transition Outlook 2022. Het is een concreet plan om onze doelen voor 2030 te kunnen behalen. Het is geen definitieve oplossing, maar hier kunnen ze jaren mee voorruit. CO2 is een ongevaarlijke stof. Ook de opslag op zee is niet gevaarlijk.
De aanleg van de buisleidingen is ook belangrijk voor de aanvoer van LPG, Propyleen en waterstof. Dat kan leiden tot minder treinbewegingen. Radix: “Die corridor is van groot belang voor de toekomst van Chemelot en dat proces loopt goed. Ik hoop dat ergens in de loop van 2025 de eerste spades de grond in kunnen.
Overstappen op groene stroom en elektrisch kraken
Om verder te kunnen vergroenen moeten de processen op Chemelot geëlektrificeerd worden. Oftewel: aardgas moet vervangen worden door groene stroom. Bij de verbranding van aardgas stoot Chemelot jaarlijks ruim 2 megaton CO2 uit. Door over te stappen op groene stroom kan er volgens Brightsite 40 procent CO2 bespaard worden in vergelijking met 2015.
Om elektrisch te kunnen verwarmen wil leverancier van elektriciteit, stoom en gassen USG 6 miljoen euro investeren in een elektrische stoomketelinstallatie. Die zou vanaf 2022 in gebruik moeten zijn. Het is een eerste kleine stap die jaarlijks 9 kiloton CO2-uitstoot kan besparen. Een veel grotere stap is het elektrisch kraken van nafta, de belangrijkste grondstof voor kunststoffen. Dat kan een reductie van 1,6 megaton opleveren. Zo’n installatie kost echter 1 miljard euro. Toch is het op Chemelot gevestigde SABIC samen met een consortium van internationale chemiebedrijven bezig zo’n naftakraker te ontwikkelen.
Te weinig groene stroom en biomassa
Door volledige elektrificatie van de diverse verwarmingsprocessen en productie van groene waterstof in combinatie met energiebesparing kan Chemelot zijn emissie van broeikasgassen in 2050 met 95 procent verminderen ten opzichte van 1990. De vraag is echter of er voldoende groene stroom beschikbaar komt. Chemelot heeft een aanzienlijk deel van alle duurzame energie nodig die we nu opwekken met zon en wind. Bovendien is het elektriciteitsnet nog niet in staat zulke hoeveelheden te leveren. Dit is dus een landelijk probleem. Ze zijn niet de enige die groene stroom nodig hebben in Nederland. Daarom is er al eens gepleit voor een Deltaplan elektrificatie. Hetzelfde geldt voor biomassa uit afval en biogrondstoffen. Als de vraag daarnaar stijgt zal de schaarste toenemen.
Groene olie uit gerecycled plastic afval
Om van aardolie als basis voor nafta af te komen is een grondstoffen transitie nodig. In de naftakrakers van SABIC wordt uit olie 450 ton nafta per uur gemaakt, 4 miljoen ton per jaar. In 2030 moet dat 1 miljoen ton per jaar minder zijn. SABIC is hiervoor samen met Plastic Energy begonnen met de bouw van een demofabriek waar gerecycled plastic afval wordt omgezet in groene nafta. Een investering van 200 miljoen euro. Die wordt eind dit jaar in gebruik genomen. Ze zetten daar plastic afval om in een pyrolyse olie, een soort nafta, die we opwerken en dan hergebruiken in onze kraker.
De fabriek kan 20 kiloton kunststofafval per jaar recyclen tot pyrolyse-olie. Vergeleken met de miljoenen tonnen olie gaat het nog maar om enkele procenten van deze groene olie die aan het proces wordt toegevoegd. Het is een belangrijke eerste stap. Ze zijn nu aan het kijken hoe ze die schaal verder kunnen vergroten. Het is belangrijk dat ze als industrie onderkennen dat ze nog onvoldoende circulair zijn en dat ze daar aan moeten werken. Dit project is om te laten zien dat het technisch kan en dat het voorziet in een heel grote behoefte.
Groene en circulaire waterstof uit huisvuil
Maar er kan nog veel meer met afval. Onder de naam FUREC (Fuse, Reuse, Recycle) wil RWE een fabriek op Chemelot bouwen waar het energiebedrijf 50 kiloton groene en waterstof per jaar maakt uit afval. Dat scheelt 290 miljoen kuub aardgas en 500 kiloton CO2-uitstoot per jaar. De CO2 die bij het proces vrijkomt wordt op het complex hergebruikt of opgevangen en naar de Noordzee gebracht voor opslag. Het afval wordt idealiter door de gemeenten in Limburg aangeleverd. Nu wordt dat nog verbrand of gestort. Dat huisvuil wordt eerst gesorteerd in Zevenellen. Alles wat niet meer herbruikbaar is wordt tot pellets geperst, die per schip naar de vergassingsinstallatie op Chemelot worden vervoerd. Van het gas dat daar gemaakt wordt kan RWE waterstof maken. Zij vervangen eigenlijk aardgas door afvalstromen. Daarin zit de grote winst ook nog.
Het project is nog volop in ontwikkeling. Volgend jaar beslist RWE of het de benodigde 600 miljoen euro gaat investeren. RWE heeft daarvoor nog een vergunning, afvalcontracten en afnamecontracten voor de waterstof nodig en zoekt nog subsidie om het project van de grond te krijgen. Al die treinen moeten tegelijkertijd binnenrijden op station Chemelot om die beslissing te nemen. Het plan is om drie jaar later operationeel te zijn”, aldus Aarssen.
Volledig circulair in 2050
Om de regio te laten aansluiten bij zijn circulaire ambities is de Chemelot Circular Hub (CCH) opgericht. Dat is een alliantie van overheden, onderwijsinstellingen, kennisinstituten en verschillende Chemelot-bedrijven die samen sneller resultaat willen boeken. Volgens de voorzitter van deze hub is de grondstoffen transitie nog veelomvattender dan de energietransitie. Verder is er volgens hem veel innovatie en nieuwe technologieën nodig, de juist opgeleide mensen om het werk te doen, de juiste infrastructuur en genoeg draagvlak in de samenleving. Het is een traject van twintig, dertig jaar, waar ze nu aan zijn begonnen. Dat leidt uiteindelijk in 2050 via 22 concrete projecten naar een emissieloos, volledig circulair Chemelot zonder afval.
