Nieuwe ketens in de Rijnmond in vijf beelden

[vc_row][vc_column][vc_column_text]Het is moeilijk te voorspellen hoe de industrie in de Rotterdamse haven en Moerdijk er over tien, twintig, laat staan dertig jaar uitziet. Wellicht dat de huidige ontwikkelingen toch een tipje van de sluier lichten. Waterstof, ammoniak, circulaire en biogebaseerde grondstoffen kloppen immers nadrukkelijk op de poort. Daarom een overzicht van nieuwe ketens in de Rijnmond in vijf beelden.

Wim Raaijen[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Beeld 1: Waterstofconversiepark op de Maasvlakte

 

 

Veel lijkt in Rotterdam de komende decennia te draaien om de import en de productie van waterstof. Om maar met de eigen productie te beginnen: op de Maasvlakte is 24 hectare bestemd voor het conversiepark dat straks groene stroom van offshore-windparken via elektrolyse omzet in groene waterstof.

De locatie is een goede aanlandingsplaats voor de windparken die medio 2023 (Hollandse Kust Zuid – 1,4 gigawatt) of richting 2030 (IJmuiden Ver – 2 gigawatt) in gebruik worden genomen. Daarnaast is nog 4 gigawatt in ontwikkeling, wat de totale potentie voor aanlanding op de Maasvlakte op 7,4 gigawatt brengt.

Meerdere plots op het park zijn gereserveerd, onder andere door Shell, dat als enige al aan de bouw is begonnen. De 200 megawatt fabriek Holland Hydrogen I gaat op de Maasvlakte vanaf 2024/2025 met stroom van offshore windpark Hollandse Kust (noord) groene waterstof produceren.

Ook waterstofbedrijf HyCC en BP hebben er plannen. Zij sloten een joint development agreement voor het project H2-Fifty. De twee partijen willen dit jaar een investeringsbeslissing nemen over de bouw van de 250 megawatt elektrolyzer op de Maasvlakte. De groene waterstof van H2-Fifty, maximaal 45.000 ton per jaar, zal worden ingezet om de raffinaderij van BP en andere industrieën in het havengebied te verduurzamen.

Uniper lijkt ook voortvarend. Het energiebedrijf heeft inmiddels Plug Power gekozen om de 100 megawatt elektrolyzer voor het H2Maasvlakte-project te ontwerpen. Uniper wil op haar site op de Maasvlakte in de Rotterdamse haven tegen 2026 groene waterstof produceren. Het is de bedoeling dat de capaciteit rond 2030 tot 500 megawatt is uitgebreid.

Met het project CurtHyl is Air Liquide de vierde gegadigde in het conversiepark. Dat bedrijf wil een 200 megawatt elektrolyzer bouwen. De geproduceerde hernieuwbare waterstof zal naar verwachting vanaf 2028 worden verdeeld via de bestaande waterstofpijpleiding van Air Liquide. Daarmee lijkt het bedrijf een andere positie in te nemen dan de andere partijen. Air Liquide heeft al een eigen waterstofnet dat verschillend klanten tussen Rotterdam en Noord-Frankrijk verbindt.

 

Ontzwavelen

Andere producenten zijn afhankelijk van de aanleg van nieuwe infrastructuur. Een Nederlandse waterstof-backbone is er voorlopig nog niet. Daarom begint Gasunie-dochter HyNetwork Services (HNS), die liever spreekt over een waterstofnetwerk, eerst aan een verbinding tussen de grote Nederlandse industrieclusters. Als onderdeel daarvan gaat HNS in samenwerking met Havenbedrijf Rotterdam een 32 kilometer lange waterstofleiding aanleggen tussen de Maasvlakte en Pernis.
De eerste klant van de waterstofleiding in het Rotterdamse havengebied wordt het waterstofproject Holland Hydrogen I van Shell. Op haar site in Pernis gebruikt Shell grote hoeveelheden waterstof, met name om brandstoffen te ontzwavelen. Ook bij het voornemen van Shell om fossiele grondstoffen steeds meer te vervangen door circulaire en biogebaseerde grondstoffen, zal waterstof een belangrijke rol blijven spelen.

 

Vertrouwen

Groene waterstof is voor de Rotterdamse industrie niet de enige manier om zelf emissieloos waterstof te produceren. Door CO2 van bestaande, grijze waterstoffabrieken af te vangen en die op te slaan, kan ook uitstoot worden vermeden. Veel is wel afhankelijk van de mogelijkheden voor ondergrondse opslag, bijvoorbeeld de ontwikkelingen rond het Porthos-project. Dat moet grootschalige opslag in lege gasvelden onder de Noordzee mogelijk maken.
Het bedrijf Onyx Power heeft zoveel vertrouwen in deze route dat het op de Maasvlakte een nieuwe fabriek wil bouwen voor de productie van waterstof uit aardgas. De waterstoffabriek krijgt een capaciteit van 1.200 megawatt en kan daarmee ongeveer 300 kiloton waterstof produceren. Het is de bedoeling dat de installatie tegen 2028 in bedrijf wordt genomen.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Beeld 2 – Eén centrale ammoniakkraker

 

 

De transformatie van de industrie de komende decennia vraagt om heel veel hernieuwbare energie. Elektrificatie en bijvoorbeeld de productie van groen waterstof zal om een veelvoud aan duurzaam opgewekte elektronen vragen. Dat gaat Nederland niet redden met alleen de aangekondigde offshore-windparken.

Bovendien is windenergie duurder dan de productie van zonne-energie in zonovergoten landen of gebieden waar andere goedkope bronnen voorhanden zijn. Niet voor niets zoekt het Rotterdamse havenbedrijf daarom contact met steeds meer potentiële toeleverende landen. Denk aan Chili en Australië, maar ook dichter bij huis: Marokko, Spanje, Portugal en zelfs IJsland.

De vraag is echter: hoe komt de energie deze kant op. Een van de kanshebbers is transport met ammoniak als drager. Onlangs onderzocht adviesbureau Fluor in opdracht van het Havenbedrijf Rotterdam en zeventien bedrijven in de regio de technische en economische haalbaarheid van een ammoniak-kraker.

 

Schaalvoordelen

Ammoniak zal volgens het bureau een belangrijke rol spelen als drager voor waterstof dat naar Noordwest-Europa wordt getransporteerd. Er is nu een inventarisatie gemaakt van beschikbare, bewezen technologieën voor de conversie van ammoniak naar waterstof.

De analyse laat zien dat er meerdere bewezen technieken beschikbaar zijn die grootschalig kunnen worden ingezet. Ook past een ammoniakkraker binnen de veiligheidscontouren van de haven en beschikt het industriële cluster in Rotterdam over de benodigde ervaring en kennis voor veilige opslag en transport van ammoniak.

Fluor verwacht dat een centrale grootschalige kraker in lagere kosten resulteert dan een decentrale aanpak, met name dankzij schaalvoordelen en efficiëntere opslag en transport van de waterstof. De beoogde kraker krijgt een capaciteit van 1 miljoen ton waterstof per jaar, waarvoor 20.000 ton ammoniak per dag moet worden omgezet.

Uit het haalbaarheidsonderzoek blijkt ook dat er voor een fabriek op deze schaal een terrein van 200 tot 450 duizend vierkante meter nodig is. De deelnemers zijn op basis van de studie in gesprek over eventuele vervolgstappen en projecten.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Beeld 3 – Vloeibaar waterstof

 

 

Ook gaan er stemmen op om waterstof niet om te zetten, maar vloeibaar te vervoeren in speciale tankers. Zo onderzoeken Shell New Energies, Engie, Vopak en Anthony Veder samen of het economisch haalbaar is om groene waterstof in Portugal te produceren en vloeibaar te maken voor transport naar Nederland. Om het vervolgens hier op te slaan en te distribueren voor verkoop. Het doel is om in 2027 een eerste lading vloeibare waterstof van de Portugese havenstad Sines naar Rotterdam te brengen.

Binnen het consortium werken Shell en Engie samen in de volledige waardeketen. Anthony Veder en Vopak richten zich op het transport, de opslag en de distributie. In eerste instantie richten de betrokken partijen zich op de productie, het transport en de opslag van ongeveer 100 ton per dag.

 

IJsland

Import van waterstof uit IJsland op deze manier kan ook technisch haalbaar en financieel aantrekkelijk worden. Dat blijkt uit een eerder gezamenlijk haalbaarheidsonderzoek van Landsvirkjun, het nationale energiebedrijf van IJsland, en Havenbedrijf Rotterdam.
Het onderzoek laat zien dat het eerste project van deze aard in de tweede helft van dit decennium kan worden gerealiseerd en goed is voor 2 tot 4 terawattuur (elektrolyse-capaciteit van 200 tot 500 megawatt). De benodigde energie kan met een combinatie van hernieuwbare bronnen worden gegenereerd, waaronder waterkracht, geothermie en windenergie. De beschikbaarheid van diverse bronnen van duurzame energie is een groot voordeel voor IJsland en leidt tot een concurrerende prijs voor IJslandse waterstof op de Europese markt. De waterstof zou worden geproduceerd door middel van elektrolyse en vervolgens vloeibaar worden gemaakt of in een energiedrager worden omgezet voor vervoer naar Rotterdam, waar deze in de haven of in het achterland weer wordt omgezet naar waterstof.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Beeld 4 – Bioraffinaderijen

 

 

Waterstof is één van de puzzelstukjes. De industriële transformatie vraagt net zo goed om nieuwe bronnen van koolstof. Willen we van fossiele C-tjes af, dan moeten we die ergens anders vandaan halen. Bijvoorbeeld uit biomassa. Inmiddels zijn er in Rotterdam verschillende initiatieven op dit gebied.

Zo nam het Finse UPM vorig jaar de beslissing om in Rotterdam een geavanceerde bioraffinaderij te bouwen. Die moet van reststromen hernieuwbare materialen maken. De producten van de geplande bioraffinaderij kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt als duurzame vliegtuigbrandstof. Grondstoffen zijn houtige biomassa, vloeibaar afval en andere restgrondstoffen. De beoogde raffinaderij in Rotterdam krijgt een capaciteit van 500.000 ton hernieuwbare brandstoffen per jaar. Het havenbedrijf Rotterdam heeft voor UPM een terrein op Maasvlakte 2 gereserveerd.

 

Immens

Ook Gunvor heeft vergevorderde plannen om in Rotterdam een biobrandstoffenfabriek te bouwen. De nieuwe installatie moet plantaardige en dierlijke oliën en vetten gaan omzetten naar 700.000 ton hernieuwbare gasolie per jaar. Het gaat om een voorbehandelingseenheid en een hydrogeneringsinstallatie die uit twee productietreinen bestaat, elk met een capaciteit van ongeveer 350.000 ton per jaar.

Immens zijn de plannen van Neste. Dit Finse bedrijf investeert liefst 1,9 miljard euro in de bouw van een nieuwe fabriek in Rotterdam. Het bedrijf heeft daarover een definitieve investeringsbeslissing genomen. Doel is om de productie-eenheid in de eerste helft van 2026 op te starten.

De nieuwe fabriek voor hernieuwbare producten wordt gebouwd op de Eerste Maasvlakte. Het bedrijf heeft daar al een raffinaderij voor duurzame diesel. De huidige capaciteit van 1,4 miljoen ton in Rotterdam is de grootste in Europa. Daar komt met de nieuwe productie-eenheid nog eens 1,3 miljoen ton per jaar bij. De totale capaciteit van hernieuwbare producten in Rotterdam komt dan op 2,7 miljoen ton per jaar, waarvan 1,2 miljoen ton duurzame vliegtuigbrandstof (SAF) wordt.

 

Frituurvet

En vergeet ook Shell in Pernis niet. Dat bouwt momenteel een biobrandstoffenfabriek. De installatie gaat brandstoffen maken van biologische (afval)olie. Dit gaat via hydrogenering met waterstof, isomerisatie en destillatie. De maximale productiecapaciteit van de beoogde fabriek is 820.000 ton biobrandstoffen per jaar. Het gaat dan om zogenoemde hydrotreated vegetable oils (HVO), biokerosine en bionafta.

De HVO is vooral bestemd voor de wettelijk verplichte toevoeging van biobrandstof aan diesel voor wegverkeer. Biokerosine is voor de verduurzaming van de luchtvaartsector. En bionafta gaat voorlopig naar de raffinaderij op Pernis. Shell verwacht echter dat bionafta in de toekomst een grondstof voor de chemische industrie wordt.

De voorbehandelingsfabriek gaat verschillende soorten oliën en vetten verwerken, zoals gebruikt frituurvet, dierlijk vet, industriële en agrarische rest- en afvalproducten. Het is de bedoeling om in de toekomst alleen gebruik te maken van deze producten, maar voorlopig is het nodig deze stromen aan te vullen met andere grondstoffen.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Beeld 5 – Circulaire grondstoffen

Andere bronnen voor alternatieve koolstof zijn afval en op den duur zelfs CO2 en koolmonoxide. Hergebruik van CO2 in de chemie staat nog in de kinderschoenen, maar op het gebied van chemische recycling worden steeds meer projecten aangekondigd.

 

 

Zo bouwt Xycle een fabriek in Rotterdam die 20.000 ton niet-mechanisch recyclebaar plastic per jaar gaat omzetten in pyrolyse-olie. Xycle is een joint venture van NoWit, Patpert Teknow Systems en Vopak. Het bedrijf heeft veertien jaar gewerkt aan de pyrolyse-techniek, waarbij gemengd plastic wordt verhit zonder dat er zuurstof bij komt. Het verbrandt dan niet, maar valt uiteen en kan weer worden ingezet als grondstof.

In India is de capaciteit van het proces sinds 2012 steeds verder opgeschaald. Van 50 kilo per dag in een batch naar 10 ton per dag in een continu proces. In 2018 volgde een testinstallatie in Moerdijk. Daarin zijn meer dan 35 verschillende plastic afvalstromen getest. En nu neemt Xycle de volgende stap. De joint venture hoopt dat de fabriek in het vierde kwartaal van 2023 operationeel is.

Ook Gidara Energy gaat in de haven van Rotterdam vanaf 2025 niet-recyclebaar afval omzetten in methanol. Twee jaar geleden kondigde het bedrijf al de bouw van een fabriek aan in de haven van Amsterdam. De twee installaties zullen identiek zijn en gebruikmaken van Gidara’s gepatenteerde vergassingstechnologie.

Alle nevenstromen van het conversieproces in de fabriek worden gebruikt. De CO2 wordt afgevangen en naar kassen in de regio getransporteerd. De reststoffen worden gebruikt voor de cementproductie. Andere stromen, zoals ammoniak en zouten, wil Gidara verkopen als grondstof voor diverse industrieën en voor strooizout.

 

Shell

Ook Shell zet stappen op het gebied van circulaire grondstoffen, vooral in Moerdijk. Shell Moerdijk wil miljarden investeren om het chemiecomplex binnen tien jaar CO2-neutraal te maken. Een belangrijke stap daarbij is een nieuwe circulaire fabriek waarin tot olie verwerkt plastic afval weer grondstof wordt voor de chemie. De fabriek is naar verwachting in 2024 operationeel.

De nieuwe fabriek is een zogeheten pyrolyse-olie-upgrader. De fabriek kan de kwaliteit van pyrolyse-olie, geproduceerd uit moeilijk te recyclen plastic afval, verbeteren en omzetten in chemische grondstoffen.

 

Afvalverwerkers

Het is overigens niet de bedoeling dat Shell zelf op grote schaal afval gaat omzetten in olie. Shell overlegt druk met afvalverwerkers om deze stap te zetten. Volgens het concern is het vooral belangrijk dat er een nieuwe keten wordt opgezet, die fossiele grondstoffen gaat vervangen. Afvalverwerkers verzamelen en sorteren nu al plastic afval. Niet alle plastics zijn geschikt om pyrolyse-olie van te maken. Zo is pvc bijvoorbeeld lastig om te verwerken.

Dat afvalverwerkers kunststofafval in olie gaan omzetten, heeft twee voordelen. Ze hebben al een infrastructuur voor het verzamelen van afval. En vervolgens is het veel gemakkelijker om olie te vervoeren naar Moerdijk dan hele bergen plastics.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Dit artikel is gepubliceerd in Petrochem 2023-03 (20/6/2023)[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]