BASF en RWE presenteerden vrijdag een plan voor een twee gigawatt offshore windpark in het Duitse deel van de Noordzee. Hiermee willen ze de chemische site in Ludwigshafen voorzien van groene elektriciteit. Ook moet een driehonderd megawatt elektrolyzer de productie van groene waterstof mogelijk maken. Het gaat om een investering van vier miljard euro.

Het doel van het project van RWE en BASF is om de productieprocessen voor basischemicaliën te elektrificeren. BASF wil in 2050 klimaatneutraal zijn. In 2030 wil het chemiebedrijf wereldwijd 25 procent minder CO2 uitstoten dan in 2018.

Groene waterstof

Om dat voor elkaar te krijgen, is veel elektriciteit uit hernieuwbare bronnen nodig. BASF wil bijvoorbeeld in de toekomst geen fossiele grondstoffen meer gebruiken voor haar stoomkrakers. Daarvoor ontwikkelt ze met Sabic en Linde elektrisch verwarmde stoomkrakers. Daarnaast wil het chemiebedrijf over naar het gebruik van groene waterstof. Twintig procent van de elektriciteit die wordt opgewekt met het nieuwe windpark willen RWE en BASF gebruiken voor de productie van groene waterstof. Ze willen daarvoor een driehonderd megawatt elektrolyzer bouwen. Ook andere bedrijven kunnen gebruik maken van deze groene waterstof.

Geen subsidie

Het project van de twee bedrijven zou kunnen leiden tot 3,8 miljoen ton CO2-emissies per jaar, waarvan 2,8 miljoen ton rechtstreeks bij BASF in Ludwigshafen. Het gaat om een investering van vier miljard euro. Voor het windpark is geen subsidie nodig. BASF en RWE willen het project tegen 2030 uitvoeren.

Ineos is een stroomafnameovereenkomst aangegaan met RWE voor de aankoop van offshore windenergie in België. Het chemiebedrijf krijgt vanaf volgend jaar groene stroom van het Northwester2 windpark in de Belgische Noordzee.  

Het contract loopt tien jaar en start in 2021. RWE voorziet Ineos van groene stroom met een capaciteit van 56 MW (198 GWh op jaarbasis). De overeenkomst is goed voor circa 25 procent afname van de hernieuwbare stroom van Northwester2. Het vermindert de CO2-voetafdruk van Ineoa in België met 745.000 ton over de volledige looptijd van het contract. Dit is te vergelijken met het van de weg halen van 65.000 personenauto’s elk jaar.

Het is het tweede contract in hernieuwbare energie voor Ineos. In september kondigde ze een overeenkomst met Engie aan. Samen verlagen de deals de koolstofafdruk van Ineos in België met bijna twee miljoen ton.

‘Actions speak louder than words’. Deze slogan stond centraal bij de verkiezing van Marinus Tabak als Plant Manager of the Year 2019. Hij vindt dat de industrie zich veel meer moet laten zien. Om niet alleen als probleem te worden neergezet, maar ook als initiator van oplossingen. Maar dan zal de industrie wel uit haar schulp moeten kruipen.

De populariteit van de industrie lijkt de laatste tijd tanende. Vooral de grote multinationals krijgen er van langs. En in klimaatdebatten wordt de industrie regelmatig als de grote vervuiler afgeschilderd. De industrie lijkt niet bij machte om het beeld bij te stellen. Of ze verschuilt zich misschien wel.
Misschien is daarom een jongere generatie managers nu aan zet. De onlangs verkozen Plant Manager of the Year 2019, Marinus Tabak van RWE in de Eemshaven, lijkt in dat profiel te passen.

Lees het volledige interview met Marinus in de digitale editie van Petrochem

 

De omstandigheden noodzaken RWE om de warmtekrachtcentrale Moerdijk te conserveren. Om roestvorming tijdens stilstand te voorkomen, testte chemicus Corné van der Westen van RWE het conserveringsmiddel Anodamine. De resultaten van de proef waren zo goed, dat RWE ook andere centrales op dezelfde manier wil beschermen.

De warmtekrachtcentrale Moerdijk 1 van RWE draaide tot voor kort nog met mooie rendementen omdat het onderdeel was van de stoomketen van buurman Shell. De centrale kreeg hogedrukstoom van afvalverbrander Attero aangeleverd op een temperatuur van vierhonderd graden Celsius, waardeerde dit op naar vijfhonderd graden Celsius en stuurde dit onder de westelijke insteekhaven door naar Shell. De contracten met zowel Attero als Shell liepen echter af en Attero gaat nu direct stoom leveren aan Shell.

Wanneer de centrale wel weer interessant wordt in het energiesysteem is onduidelijk en dus moet de conservering zorgvuldig gebeuren. ‘Voor conservering van de ketels hebben we een aantal keuze-opties’, zegt Van der Westen. ‘De eerste keuze is tussen het nat of droog conserveren van het water en stoomsysteem. Bij natte conservering voeg je bijvoorbeeld stikstof toe of zorg je voor een hoge PH-waarde van het water. Bij de eerste methode is het lastig te controleren of het stikstof daadwerkelijk alle delen van de installatie bereikt. En het verhogen van de PH-waarde heeft alleen invloed op het watersysteem terwijl het stoomsysteem ook moet worden beschermd.

Bij droog conserveren loop je het risico dat er alsnog water in het systeem ontstaat omdat de luchtvochtigheid tegen de honderd procent is. Het risico is dan erg groot dat plassen ontstaan in de ketels, die vervolgens corrosie in de hand werken. Om dit te voorkomen installeren sommige centrales mechanische drogers die het vochtgehalte omlaag brengen tot dertig procent. Dit is redelijk duur omdat de drogers constant stroom nodig hebben. De installatie en eventuele de-installatie van drogers kost bovendien best wat tijd.

Ook zou je voor droge conservering met stikstof kunnen kiezen, waardoor zuurstof geen kans heeft de corrosiereactie in gang te zetten. Behalve dat dit redelijk kostbaar is, brengt het gebruik van stikstof ook een behoorlijk risico met zich mee. Het is tenslotte zuurstofverdrijvend. Ook hier geldt dat het lang duurt voordat je een centrale weer kunt opstarten.’

Om het lijstje compleet te maken, moeten ook filmvormende aminen worden meegenomen. ‘Het idee is dat de aminen een beschermende laag vormen die de ketel en het stoomsysteem afsluiten van zuurstof. Helaas zien we in de praktijk dat de moleculen afbreken en zelfs mierenzuur en azijnzuur vormen. De organische zuren condenseren mee met het water. Doordat er weinig alkaliserend middel aanwezig is, heeft dat een negatief effect op de locatie waar het eerste condensaat ontstaat.’

Anodamine

Toen Alwin Verstraeten van Anodamine Van der Westen benaderde om wat testen uit te voeren, was deze dan ook zeer geïnteresseerd. Verstraeten kwam zelf in aanraking met Anodamine toen hij nog chemical, environmental & fuel engineer was bij een andere gasgestookte centrale in Nederland. ‘In de Verenigde Staten gebruikt men Anodamine al twintig jaar, maar tot dusver hadden wij er nog nooit van gehoord’, zegt Verstraeten. De testen bij deze centrale gaven zeer goede resultaten wat aanleiding was om het product te blijven gebruiken. Inmiddels hebben we ook in Europa al meerdere centrales geconserveerd.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

anodamine

Wat de exacte formulering van Anodamine precies is, weet zelfs Verstraeten niet. ‘Ik weet alleen dat het een groene oorsprong heeft, niet toxisch is en geen veiligheidsrisico’s kent. Het product heeft een aantal unieke eigenschappen die geen enkel ander op de markt verkrijgbaar product heeft. Zo is bijvoorbeeld het product thermisch zeer stabiel en ontstaan er geen organische zuren waardoor de eerder beschreven potentiële problemen niet aanwezig zijn.

Maar misschien wel het belangrijkste is dat Anodamine een beschermende, hydrofobe film vormt op alle stoom- en water gerelateerde oppervlakken. Het product verdeelt zich gelijkmatig tussen de damp en waterfase waardoor alle oppervlakken worden behandeld. Gelukkig is er geen effect op de altijd aanwezige online kwaliteitsmetingen waardoor de bewaking van de kwaliteit van de stoom-/watercyclus geen gevaar loopt.

Er zijn drie factoren nodig om een corrosie-reactie in gang te zetten: een anode, kathode en een elektrolyt. De anode in de corrosiereactie is het ketelsysteem. Door de anode te isoleren, voorkom je deze reactie.

Anodamine zorgt ervoor dat er een beschermende laag wordt gevormd op het basismetaal, onder de oxides. Vervolgens wordt de hele aanwezige oxidelaag verzadigd met Anodamine en blijft een hydrofobe beschermlaag over.’

Test

Een praktijktest moest Van der Westen ervan overtuigen dat Anodamine ook voor de Moerdijk-centrale de juiste keuze was. Van der Westen: ‘De beloftes waren groot, maar ik wilde eerst zeker weten dat Anodamine ook onze ketels zou beschermen. Zo is van aminen bekend dat ze de kationgeleidbaarheid kunnen beïnvloeden. Net als ammoniak kunnen amine-verbindingen een extra H+ kation opnemen en daarmee samen een positief geladen groep vormen. Dat heeft direct invloed op de geleidbaarheid en dus de kwaliteit van het demiwater en de stoom. Bij Anodamine zagen we deze kation-geleidbaarheid niet toenemen. Bijkomend voordeel is dat de geleidbaarheids- en PH-meters niet vervuilen zodat we ze niet meer hoeven schoon te maken en kalibreren.’

Na tien dagen doseren volgde een zogenaamde hot flush waarbij al het water uit het systeem werd gehaald. Tijdens die tien dagen werd de dosering van initieel twee parts per million (PPM) al vrij snel opgevoerd naar gemiddeld acht tot tien PPM. Opvallend was dat direct na dosering de kation geleidbaarheid in het condensaat toeneemt. ‘Dat komt doordat Anodamine eerst de verontreiniging die aanwezig is in de oxidelaag verwijdert’, zegt Verstraeten. ‘Deze verontreiniging bestaat uit anionen en kationen die zich in de oxidelaag bevinden. Hierdoor loopt de geleidbaarheid van de stoom- en condensaatstromen wat op. Deze piek neemt daarna rap af en vervolgens blijven de geleidbaarheden van de verschillende stromen ruim onder de norm van 0,2 µSiemens per centimeter.

Geslaagd

Toen de unit uit bedrijf genomen was, kwam het meest spannende deel van de test. RWE moest er immers op vertrouwen dat de beschermlaag ook na langere tijd nog actief bleef. Van der Westen: ‘Uit de proeven bleek dat Anodamine op de plekken waar we geïnspecteerd hebben aanwezig was en dat de beschermende laag inderdaad zijn werk deed. Ook niet onbelangrijk is dat in de praktijk bevestigd werd dat de dosering geen negatieve invloed had op de waterbehandeling. Het retourcondensaat uit de stoomcyclus wordt namelijk behandeld met een condensaat reinigingsinstallatie (kation – mengbed, red.). Als dit verstoord wordt, zou dit problemen kunnen opleveren in de stoomproductie, met name de kwaliteit van de geproduceerde stoom. Dankzij de lage toxiciteit van het conserveringsmiddel was goedkeuring voor het gebruik van het product snel geregeld bij de overheid. Daardoor kunnen we het water uit het systeem lozen via de normale route zonder dat we een extra behandeling nodig hebben.’

Bewijs

Het meest overtuigende bewijs dat Van der Westen kreeg, zag hij in een van de drums van de stoomketel. ‘Zoals eerder gezegd, is de luchtvochtigheid in het systeem zeer hoog. Als de temperaturen dalen, kan daardoor nog wel eens condensvorming optreden. In september zagen we na inspectie een plasje water in de betreffende drum. Normaal gesproken zou hier als snel corrosie ontstaan. Dat was echter niet het geval. Toen we in januari nogmaals inspecteerden, was de plas verdwenen, maar konden we nauwelijks zien waar hij had gelegen. Geen corrosie en dus geen probleem.’

Inmiddels is Moerdijk I geconserveerd met Anodamine, maar Van der Westen is zo enthousiast geworden dat RWE ook andere centrales wil beschermen. ‘De marktomstandigheden zijn dermate gunstig geworden dat we de Clauscentrale in gebruik gaan nemen. De centrale heeft enkele jaren stilgestaan en zal moeten worden onderhouden voordat we hem kunnen starten. Anodamine kan daarbij helpen. Maar ook als de centrale in gebruik is en meerdere keren per dag wordt gestart en gestopt, beschermt Anodamine het water en stoomsysteem.’

Steeds meer moeten plantmanagers zichtbaar zijn voor de buitenwereld. Dat geldt helemaal als je tegenwoordig een kolencentrale onder je hoede hebt. Marinus Tabak van de Eemshavencentrale van RWE, weet hier alles van. De hypermoderne installatie is regelmatig het mikpunt van de politiek en de publieke opinie. Als het gaat om het Ontwerp Klimaatakkoord of de Urgenda-zaak. Of dat terecht is? Tabak: ‘Er is een groot gat tussen perceptie en realiteit.’

Dat Marinus Tabak een historie heeft in de lokale politiek, bleek wel in het Lagerhuisdebat tijdens het jaarcongres Eemsdeltavisie 2017, anderhalf jaar geleden. Hij was toen net plantmanager van de Eemshavencentrale. Met verve verdedigde hij toen de positie van de kolencentrale en de plannen om die naar biomassa om te bouwen. Met zoveel overtuiging dat hij uiteindelijk meer dan de helft van het kritische congrespubliek achter zich kreeg.

Debatteren leerde hij als VVD-raadslid van de Friese gemeente Dongeradeel. ‘Ik was achttien toen ik in de politiek ging. Ik kon natuurlijk een schreeuwlelijk aan de zijkant zijn, maar daar paste ik voor. Ik wilde wat betekenen voor de samenleving.’ Steeds meer kwam hij er echter achter dat de politiek bijzonder complex is. ‘Helemaal als je goede, integrale afwegingen wilt maken.’ Het is onmogelijk, ook voor politici, om alle relevante kennis te verzamelen. ’Indertijd snapte ook ik lang niet alles.’

Nu Tabak op een andere positie zit, ziet hij nog meer in dat het heel moeilijk is voor de politiek, overheden en ook het grote publiek om zaken optimaal te beoordelen. ‘Momenteel komt bijvoorbeeld slechts 1,5 procent van onze elektriciteit van windmolens en niet 22 procent wat Nederlanders gemiddeld denken. Er is een groot gat tussen perceptie en realiteit.’

Vergunningsprocedure

Beeldvorming is lang niet altijd gestoeld op feiten, weet hij beter dan ooit. Tabak weigert bijvoorbeeld om eendimensionaal als een gigantische en klakkeloze uitstoter van CO2 te worden weggezet. Het doet volgens hem geen recht aan alle plannen om de Eemshavencentrale om te vormen van kolen- naar biomassagestookt. Halverwege dit jaar is de uitbreiding gereed die vijftien procent bijstook van biomassa mogelijk maakt. En de bouwvergunning voor een vervolginvestering is al aangevraagde waarmee de bijstook naar dertig procent kan. Uiteindelijk zal er geen steenkool meer aan te pas komen. Tabak: ‘Houd je rekening met de vergunningsprocedure en de bouw, dan kunnen we hier in de Eemshaven in 2025 al op honderd procent zitten.’

Voedselketen

Natuurlijk helpt het niet mee dat ook het bijstoken van biomassa onder vuur ligt. ‘Veel vrienden van mij zouden er wakker van liggen. Ik niet, maar ik moet er wel van overtuigd zijn dat de stappen die we zetten goed zijn. En dat zijn ze. We zijn echt niet met gas of kolen getrouwd. Maar het is ook onze taak om betrouwbaar stroom te leveren. Dat kan met de ombouw naar biomassa. We kunnen zodoende een belangrijke rol spelen bij de transitie. Bovendien kunnen we niet wachten. Als we nu niks doen, dan hebben we over tien tot twintig jaar sowieso helemaal niks meer. Echt, ik ben er heilig van overtuigd dat we het CO2-probleem gaan oplossen, maar daar helpt een polariserend debat niet bij.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

(c) Wim Raaijen

Tabak wil graag het hele verhaal vertellen. ‘Allereerst is alle biomassa die we gaan inzetten gecertificeerd met gegarandeerde vervangende beplanting. We willen zeker geen fiasco met ontbossing, zoals bij palmolie.’ Hij geeft toe dat aanvoer van een deel van de biomassa uit het buitenland nodig is. Denk daarbij onder meer aan afvalstromen van de suikerriet uit Zuid-Amerika. ‘Maar ik ben ervan overtuigd dat we een substantieel deel van de biomassa ook uit het noorden kunnen krijgen. Denk aan alle reststromen van de agro-industrie en de chemie in Delfzijl en Emmen.’

Belangrijk is ook de samenwerking met Avantium die een bioraffinaderij in Delfzijl wil bouwen. Afgelopen zomer heeft het bedrijf al een pilotplant geopend die resthout van Staatsbosbeheer omzet in glucose voor de voedingsmiddelenindustrie en chemische bouwstenen. Eerst worden de stoffen met hogere toegevoegde waarde ‘geoogst’. Daarna blijft alleen lignine over, dat kan worden bijgestookt in de centrale van RWE. Met lignine kan voorlopig weinig anders worden gedaan. Op die manier is er geen sprake van concurrentie met de voedselketen. Integendeel, er wordt zelfs glucose uit houtafval gemaakt.

IJzerpoeder

Het afvangen van de CO2 die vrijkomt bij de verbranding van biomassa is ook een serieuze optie. Op zich is dat al financieel haalbaar, stelt Tabak. ‘Natuurlijk kun je kooldioxide ondergronds opslaan, maar als techneut zie ik principieel veel meer in een circulaire oplossing.’ Bemesten van algen is misschien een optie. En CO2 als grondstof voor de chemie zou helemaal geweldig zijn. BioMCN in Delfzijl neemt de CO2 straks graag af als grondstof voor methanol. Momenteel produceert het bedrijf al op relatief kleine schaal methanol uit zuivere kooldioxide en haar reststroom waterstof. Om dit proces op te schalen ligt de bottleneck volgens Tabak echter niet bij de beschikbaarheid van CO2. ‘BioMCN heeft daar enorm veel groene waterstof voor nodig. De productie daarvan via elektrolyse is nog erg duur en bovendien moeten er veel meer windmolenparken worden gebouwd ten noorden van de Waddenzee.’ Er zijn inmiddels verschillende plannen voor de bouw van installaties voor groene waterstof. Maar ook daarmee is het nog niet klaar. Tabak: ‘De overheid moet ook besluiten dat die windparken er komen. Daarmee valt of staat alles.’

Tabak staat open voor alle oplossingen die de RWE-centrale verder kunnen vergroenen. Tijdens de laatste Eemsdeltavisie in oktober afgelopen jaar spitste hij zijn oren tijdens een presentatie van de TU Eindhoven over metal fuels. Bij verbranding van ijzerpoeder komt veel energie vrij en er ontstaat ijzeroxide, ofwel roest. Via een elektrochemische reactie kan hier weer ijzerpoeder van worden gemaakt. Een circulaire manier om energie op te slaan en een potentiële mogelijkheid om kolencentrales om te bouwen. ‘We hebben meteen visitekaartjes gewisseld en ik heb inmiddels een vervolggesprek gehad. Wie weet kan dit ons ook verder brengen in de transitie.’

Vergassing

Hij kijkt ook leergierig over het hek heen. Vooral ketensamenwerking met de chemie lijkt veel interessante kansen te bieden. Zoals de genoemde voorbeelden met Avantium en BioMCN. Door de opkomst van elektrochemie kunnen elektronen bovendien steeds meer als grondstof worden ingezet. Ook op andere vlakken gaat RWE mogelijk grondstoffen leveren aan de chemie. ‘Zo werken we aan de vergassing van afval in plaats van verbranding. Dat levert geen stroom, maar syngas op. Grondstof voor de chemische industrie. Uit afval dus.’

Acht mensen

Misschien dat juist de ruimte en de noodzaak om te innoveren Tabak wel het meest stimuleren. ‘De raad van bestuur van RWE heeft het duidelijk onderstreept: ‘We are here to stay’. Daar wil ik graag alles voor doen.’ Het betekent dat alles moet worden onderzocht om de juiste verbeteringen aan te brengen. ‘Voor onze mensen is dat natuurlijk ook stimulerend. Er zijn veel initiatieven. Ik merk dat er met veel trots wordt gewerkt aan de ombouw naar een biomassacentrale.’

Bovendien is de Eemshavencentrale een moderne installatie, die al verregaand is geautomatiseerd en gedigitaliseerd. ‘Net als andere industriële bedrijven hebben we moeite om voldoende goed opgeleide technici te werven.’ Een belangrijk voordeel is wel dat de centrale mede door de digitalisering wel zeer lean en mean is. ‘In het weekend wordt de hele centrale door acht mensen gerund.’ Een hightech-omgeving waarin volop met big data, predictief onderhoud en bijvoorbeeld drones wordt gewerkt. Een mooie omgeving voor bezielde techneuten, dus ook voor Marinus Tabak.

De plantmanager

In deze rubriek ‘De plantmanager’ laten wij elke keer een andere plantmanager aan het woord over zijn werk, visie en bedrijf. Hoe lukt het plantmanagers om succesvol te zijn en kunnen ze anderen daarin inspireren?
Kent u interessante plantmanagers? Mail dan naar redactie@industrielinqs.nl