Dow werkt aan de engineering van een eenheid die pyrolyse-olie – gemaakt van afvalplastic – zuivert voor gebruik in de fabrieken van het concern. De eenheid komt op de site in Terneuzen te staan en krijgt een capaciteit van 10.000 ton per jaar.

Dow wil met de eenheid een nieuwe technologie van Haldor Topsoe voor het zuiveren van circulaire grondstoffen naar een industriële schaal tillen. Diego Donoso, president van Dow’s Packaging and Specialty Plastics-activiteiten: ‘Door gebruik te maken van de technologie en expertise van Haldor Topsoe kunnen we de risico’s van het opschalen van zuiveringscapaciteiten verminderen, in lijn met onze inspanningen om het afval te stoppen en de kringloop te sluiten.’

De eenheid draait op de PureStep-technologie van Haldor Topsoe, die onzuiverheden uit vloeibare grondstof kan verwijderen. Als de opschaling van de technologie goed verloopt, kunnen straks nieuwe kunststoffen worden gemaakt van laagwaardig gemengd afval. Inclusief banden en producten die PVC bevatten!

Verwachte vraag

Er is nu al een sterke marktvraag naar circulair polyethyleen. En Dow wil tegen 2030 één miljoen ton plastic inzamelen, hergebruiken of recyclen om aan de verwachte vraag te voldoen. In lijn met die ambitie werkt het bedrijf ook al samen met Fuenix Ecogy. Dit bedrijf heeft een technologie ontwikkeld voor de productie van pyrolyse-olie uit plastic afval. Het gaat om een thermochemisch proces dat in Duitsland is ontwikkeld en gepatenteerd. De Duitse technologiepartner heeft zijn krachten gebundeld met een groep ondernemers in Limburg die samen Fuenix Ecogy vormen.

Lees meer over de samenwerking met Fuenix Ecogy.

Dow en Shell onderzoeken de mogelijkheden voor de aanleg van een multi-megawatt proefinstallatie voor elektrisch kraken. Deze zou in 2025 op moeten starten. Vorig jaar kondigden de twee bedrijven al aan kraakfornuizen met stroom te willen verhitten.

Shell en Dow hebben van de Nederlandse overheid via een MOOI-financiering (Missiegedreven Onderzoek, Ontwikkeling en Innovatie) een subsidie toegekend van 3,5 miljoen euro aan hun programma. Ook kondigen de twee bedrijven aan samen te werken met TNO en het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT). De samenwerking tussen de vier partijen is erop gericht om de doelen op de korte en langere termijn sneller te behalen.

In het eerste jaar van de samenwerking hebben Dow en Shell de elektrificatieoplossingen voor de huidige stoomkrakers verder ontwikkeld, en hebben ze tegelijkertijd gewerkt aan ontwerpen van nieuwe geëlektrificeerde krakers op de langere termijn. Het doel is om de CO2-uitstoot te verlagen in lijn met de plannen van de bedrijven in 2030. Uiterlijk in 2050 willen ze netto emissievrij zijn. Gezamenlijke teams in Nederland en de Verenigde Staten hebben hun expertise op het gebied van elektrisch ontwerp, metallurgie, koolwaterstoftechnologie en vloeistofdynamica ingezet om concepten te verfijnen, emissievoordelen te valideren, octrooien te ontwikkelen, de duurzaamheid van elektrische verhittingselementen aan te tonen en samen te werken met leveranciers van apparatuur.

De proeffabriek van het Steel2Chemicals project is klaar en inmiddels verhuisd naar Gent. In de proeffabriek onderzoeken ArcelorMittal, Dow Benelux en Tata Steel of ze CO uit restgassen van de staalproductie kunnen omzetten in een grondstof voor de chemische industrie.

Zeton heeft de CO-conversie pilot installatie gebouwd. Deze bestaat uit een twaalf meter lange buisreactor. In Gent gaat Dow de pilot plant testen met hoogovengas van ArcelorMittal. De eerste tests beginnen eind april.

De komende twee jaar blijft de installatie in Gent, waar ArcelorMittal een speciaal pilot park heeft ontwikkeld. De Universiteit van Gent onderzoekt er bijvoorbeeld ook of het product uit de pilot installatie inderdaad aan de verwachtingen voldoet en geschikt is als grondstof voor de stoomkrakers van Dow. Daarnaast probeert TNO een methode te ontwikkelen om de stikstof uit het hoogovengas te verwijderen. Als dat lukt, kan de grote fabriek straks een stuk kleiner worden gemaakt, omdat er minder gas doorheen hoeft te stromen.

Verder analyseert de Universiteit van Gent de data uit de pilot plant om te berekenen hoeveel CO2 dit concept voorkomt en tegen welke kostprijs. Als de pilot succesvol en economisch haalbaar blijkt, onderzoeken de partners of een demonstratiefabriek op grotere schaal haalbaar is.

Sinds november 2018 werken Dow Benelux, ArcelorMittal, Tata Steel, Universiteit van Gent, TNO en het Institute for Sustainable Process Technology samen aan het Steel2Chemicals project om de CO2-uitstoot door de staal – en petrochemische industrie te reduceren.

Ørsted presenteerde zijn SeaH2Land-visie voor een duurzame waterstoffabriek op gigawatt-schaal in North Sea Port.  Het bedrijf denkt in 2030 zijn windpark te kunnen koppelen aan de elektrolyzer die bedrijven als ArcelorMittal, Yara, Dow Benelux en Zeeland Refinery van groene waterstof kan voorzien.

Ørsted voorziet tegen 2030 de bouw van een duurzame waterstoffabriek – een elektrolyser – van 1 GW. Het bedrijf wil die koppelen aan een bijkomend groot windmolenpark (2GW) in het Nederlandse deel van de Noordzee.

Deze elektrolyser kan ongeveer twintig procent van de huidige waterstofvraag in North Sea Port leveren. Met 580.000 ton per jaar is het havengebied van North Sea Port een van de grootste waterstofproducenten en -afnemers ter wereld. De vraag naar waterstof in het havengebied kan toenemen tot één miljoen ton in 2050, het equivalent van ongeveer tien gigawatt aan elektrolysecapaciteit.

Duurzame productie

De grote industriële bedrijven uit North Sea Port: ArcelorMittal, Yara, Dow Benelux en Zeeland Refinery ondersteunen de SeaH2Land-visie. En de ontwikkeling van de noodzakelijke regionale infrastructuur. Om zo met duurzame waterstof de productie van staal, ammoniak, ethyleen en brandstoffen te verduurzamen. Daarmee helpen deze bedrijven in Nederland, België en Vlaanderen de CO2-uitstoot te verminderen tegen 2030 en daarna.

Pijpleidingen

De industriële spelers, verenigd in Smart Delta Resources (SDR), werken met de netbeheerders  aan de ontwikkeling van een regionaal, open-access pijpleidingnetwerk van ongeveer 45 kilometer. Van Vlissingen in Nederland tot Gent in België. De waterstoffabriek wordt volgens dit plan gekoppeld aan dit regionale waterstofnetwerk.

Duurzame waterstof

Yara, in consortium met Ørsted, en Zeeland Refinery kondigden eerder al aan duurzame waterstof te produceren op hun fabriekslocaties. Dow exporteert sinds 2018 waterstof naar Yara via de eerste voor waterstof omgebouwde gaspijpleiding. Het netwerk dient op korte termijn te worden uitgebreid naar ArcelorMittal. En verder naar het noorden, onder de Westerschelde door, naar Zeeland Refinery.

Hoogspanningsnetwerk uitbreiden

De eerste fase van SeaH2Land, wat bestaat uit vijfhonderd megawatt aan elektrolysecapaciteit, kan worden ontwikkeld zodra de regelgeving gereed is. En als het beoogde regionale waterstofnetwerk klaar is. De tweede fase, een opschaling naar één gigawatt, is afhankelijk van de aansluiting op de nationale waterstofinfrastructuur.

Het cluster wil ook het 380kV hoogspanningsnetwerk uitbreiden voor de elektrificatiebehoefte van de industrie ten zuiden van de Westerschelde. Dit maakt elektrolyse op gigawatt-schaal en aanlanding van windenergie op zee aan beide kanten van de Westerschelde mogelijk.

Dow Benelux en Evides Industriewater hernieuwden hun samenwerking en leggen samen twee wetlands aan. Als de proef slaagt, bouwen de partijen een wetland van zes tot acht hectare die brak afvalwater op natuurlijke wijze voorbehandelt.

Vorig jaar startte een onderzoek naar integratie van wateroplossingen. Onderdeel van dit onderzoek is een pilot wetland waar het effluent uit de lokale industriële en huishoudelijke afvalwaterzuiveringen een natuurlijk voorbehandeling ondergaat. Evides Industriewater zuivert het water daarna verder tot de hoge kwaliteit die vereist is voor het industriële proces. Tegelijkertijd onderzoeken de partijen of het mogelijk is om regen- en polderwater in de ondergrond op te slaan om tijdens droogte voorraden beschikbaar te hebben.

Twee wetlands

Men bouwde een pilot wetland op het terrein van Evides Industriewater, aan de grens van het industriepark waar Dow meerdere fabrieken heeft staan. De twee constructed wetlands hebben elk een oppervlakte van 350 vierkante meter en zijn voorzien van vegetatie. Plantenwortels en microben in de bodem zorgen voor gedeeltelijke voorbehandeling en biologische stabilisatie van brak afvalwater. Daarna ontzilt men het water nog. De betrokken onderzoekers houden via een nieuwgebouwde onderzoeklocatie de kwaliteit van het water in de wetland nauwlettend in de gaten. Ook onderzoekt men de impact op de verdere zuivering tot Demiwater.

Eerste stap

Onderzoek naar de toegevoegde waarde van wetlands is de eerste stap naar een grootschalige toepassing van het voorzuiveren van huishoudelijk en industrieel effluent (gezuiverd afvalwater). Een mooie stap voor de waterrijke Schelde-Delta regio.

De betrokken partijen ronden het Wetlands onderzoek in 2021 af. Bij een succesvolle pilot vergroot men het wetland vergroot worden naar zes à acht hectare. Daarmee kunnen Dow en Evides gebruik maken van voorbehandeling en brakwaterzuivering. Daarmee maximaliseert men de inname van gezuiverde waterstromen terwijl ze de inname van Biesboschwater tot een minimum terugbrengen.

Koelwater

Daarnaast verbetert de kwaliteit van het koelwater dan zodanig dat Dow minder water en chemicaliën nodig heeft in de koeltorens. Met de steeds drogere zomers de afgelopen jaren oefent de industrie op deze manier minder druk uit op bronnen die ook voor drinkwater worden gebruikt. Ook zal het proces de kwaliteit van het proceswater verduurzamen aangezien er minder chemicaliën nodig zijn om water op de gewenste kwaliteit te krijgen.

Vice president operations Benelux Neldes Hovestad van Dow ziet de hoge standaard die het bedrijf bereikte op het gebied van waterbeheer vooral als een sociaal succes. Door de regionale waterstromen in kaart te brengen en intensief samen te werken met de provincie en waterschappen lukt het de chemische site steeds weer zijn watervoetafdruk te verkleinen. ‘De samenwerking met provincie, waterschappen en waterbedrijven zie ik als een sociaal experiment dat voor alle partijen goed uitpakte. De industrie zal de komende jaren steeds meer lastige vragen krijgen wat betreft de ecologische voetafdruk. Dan kan je maar beter een goed verhaal hebben.’

Als er een industriële water award bestond, zou Dow Terneuzen een grote kanshebber zijn voor de eerste prijs. Weliswaar gedwongen door de omstandigheden, is de chemische site een schoolvoorbeeld van duurzaam integraal waterbeleid. Het Amerikaanse moederbedrijf koos ooit voor de locatie Terneuzen vanwege de beschikbaarheid van grond en arbeidskrachten en de ligging aan diep water. Dat het meeste water in de buurt zout was, nam het bedrijf op de koop toe.

Naftakraker

Zeeland staat bekend als waterstressgebied, wat met name te wijten is aan de infiltratie van het zoute zeewater. De inzet van zoetwater voor chemische processen, staat dan ook op gespannen voet met de drinkwatervoorziening in de regio. Toch kon de site lang toe met het zoete water uit de omgeving, deels regenwateroverschot uit Belgische polders en deels, via verdamping, van ontzilt zeewater.

Toen Dow in 1999 wilde uitbreiden met een nieuwe naftakraker, zou het waterverbruik echter met circa dertig procent toenemen. Waar de site tot dan jaarlijks vijftien miljoen kuub water verbruikte, zou dat stijgen naar ruim twintig miljoen kuub. Het betekende de start van een samenwerking met utilitiesbedrijf Delta dat investeerde in een membraan ontziltingsinstallatie van US Filter. De samenwerking tussen Delta en USF mondde uiteindelijk uit in de oprichting van een nieuw industriewaterbedrijf: Evides Industriewater. Van zeewater stapte men over op het effluent van de lokale rioolwaterzuivering, hergebruik van het eigen gereinigde afvalwater, en Biesboschwater –  inmiddels worden steeds meer alternatieve stromen in kaart gebracht en geëvalueerd.

Sociale  en technische Innovatie

Vice president operations Benelux Neldes Hovestad van Dow ziet de hoge standaard die Dow bereikte op het gebied van waterbeheer vooral als een sociaal succes. ‘Doordat we de watervoorziening serieuzer namen dan de gemeente Terneuzen en de Provincie Zeeland hebben we eigenlijk alleen maar medewerking gekregen van de lokale overheden. Maar ook de samenwerking met waterschap Scheldestromen en Evides Industriewater zie ik vooral als een sociaal experiment dat heel goed voor alle partijen uitpakte. We zijn tenslotte een chemiebedrijf en geen waterexperts. Juist in die publieke en private samenwerkingen schepten we een klimaat waar innovatie ruimte kreeg. Niet alleen op technisch gebied, maar juist ook door optimaal gebruik te maken van de schakels in de waterketen. Want die keten strekt zich veel verder uit dan onze eigen grenzen.

Natuurlijk gaan techniek en sociale innovatie wel hand in hand. We hebben in de laatste twintig jaar de inname van vers Biesbosch water terug weten te brengen naar twintig procent. Deels omdat we bespaarden waar dat mogelijk was, maar vooral ook omdat we vijftig procent van het in de processen ingezette water hergebruiken. Daarvoor is technische innovatie cruciaal. We waren een van de eerste industriële partijen die reverse osmosis gebruikte voor de productie van demiwater. De bron van dat water is effluent van de rioolwaterzuiveringsinstallatie Terneuzen, wat weer afstemming vergt met het waterschap.’

Wetlands

Dow gaat nog verder met het verfijnen van zijn waterstrategie. Hovestad: ‘We hebben de ambitie uitgesproken om in 2025 onafhankelijk te worden van externe schaarse waterbronnen. Wat betekent dat we weer op alle vlakken de samenwerking zullen moeten aangaan. We hergebruiken al stoomcondensaat, ons eigen afvalwater, regenwater en het eerder genoemde RWZI-water. Nu kijken we naar het oppervlaktewater, dat vanuit het binnenland van Vlaanderen naar de Westerschelde loopt. Momenteel vermengt dat kostbare zoete water zich met het brakke Westerschelde- en grondwater, wat zonde is. Tegelijkertijd onderzoeken we ook of we brak water kosteneffectief kunnen ontzilten.

Je kunt dit soort dingen alleen maar doen als je het effect van je handelen op de omgeving kent en beheerst. Samen met de Provincie Zeeland en heel veel stakeholders uit de waterketen onderzoeken we nu zogenaamde wetlands. Water uit de afvalwaterinstallaties, maar ook diffuus water van de landbouw dat normaal gesproken in de Westerschelde zou worden gespuid, wordt dan op natuurlijke wijze gezuiverd. Daarnaast kijken we ook naar de mogelijkheden van ondergrondse opslag van zoet water. Het neerslagoverschot uit de winterperiode kan zo in droge zomers worden benut. We creëren daarmee natuurlijke buffers die zowel kan worden ingezet voor de landbouw als voor industrieel gebruik.’

Proactief

Hovestad: ‘We hebben eerlijk gezegd nooit druk gevoeld vanuit de Rijksoverheid, de Provincie Zeeland of de gemeente Terneuzen om onze waterinname terug te dringen. Ik vind dat bedrijven niet moeten afwachten welke wet- en regelgeving op ze afkomen, maar proactief hun verantwoordelijkheid moeten nemen. Voor ons is water een strategische asset waar we ons bestaansrecht aan ontlenen. Als je alleen de wet blijft volgen, ben je altijd aan het corrigeren en wordt de businesscase ongunstig.’

Hovestad ziet dat de sociale druk toeneemt en dat bedrijven steeds meer moeten uitleggen hoe zij hun ecologische voetafdruk verkleinen. ‘We zien het op het gebied van CO2, plastics en dus ook water dat onze medewerkers hier op verjaardagen vragen over krijgen. We trainen onze medewerkers dan ook om het verhaal te kunnen vertellen.

Een schaduwminister van water zou vooral verbindend moeten zijn tussen publieke en private partijen. De samenwerkingsverbanden die wij zijn aangegaan vormen geen blauwdruk voor de rest van Nederland, maar de open cultuur zou wel opvolging moeten krijgen. Dat is lastig in wetgeving vast te leggen, maar een participerende overheid die partijen samenbrengt zou al helpen.’

De staalindustrie staat bekend om zijn forse CO2-emissies. Staalproducent SSAB, mijnbouwbedrijf LKAB en energiebedrijf Vattenfall willen cokeskolen vervangen door fossielvrije elektriciteit en waterstof. Tata Steel gooit het over een andere boeg en is van plan koolmonoxide naar DOW te transporteren. Die gebruikt het gas als grondstof voor zijn processen. Tijdens de European Industry & Energy Summit zullen Vattenfall, Tata Steel en Dow de duurzame samenwerkingen toelichten tijdens een break out op 11 december (Kromhouthal, Amsterdam).

De staalindustrie is een van de sectoren met de hoogste CO2-uitstoot, goed voor zeven procent van de CO2-uitstoot wereldwijd. Een groeiende wereldbevolking en een toenemende verstedelijking zullen naar verwachting leiden tot een stijging van de wereldwijde vraag naar staal. Tegen 2050 zal het gebruik van staal naar verwachting 1,5 keer zo groot zijn als nu. Zelfs als het niveau van gerecycled schroot zal stijgen, zal het niet voldoende zijn om aan de totale wereldwijde vraag te voldoen.

Daarom startten SSAB, LKAB en Vattenfall met HYBRIT, wat staat voor Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology. De drie eigenaren van HYBRIT besloten samen met het Zweedse Energieagentschap om ongeveer 1,4 miljard Zweedse kronen (133 miljoen euro) te investeren in een proefproject. In Luleå is begonnen met de bouw van een faciliteit en binnenkort zal in Malmberget een testinstallatie voor pellets worden gebouwd.

Waterstofopslag

Het HYBRIT-initiatief begon in 2016 en heeft het potentieel om de totale CO2-uitstoot van Zweden met tien procent te verminderen. Het plan is om de nieuwe waterstofgasopslag 25-35 meter onder de grond te bouwen op het terrein van LKAB in Svartöberget, in de buurt van de proeffabriek die momenteel wordt gebouwd op het terrein van SSAB in Luleå. De opslagfaciliteit zal naar verwachting van 2022 tot 2024 operationeel zijn.

Koolmonoxide

Dow Benelux en Tata Steel Nederland gooien het over een andere boeg. De bedrijven onderzoeken de bouw van een circulaire fabriek in IJmuiden. De installatie moet koolmonoxide uit rookgassen omzetten in chemische bouwstenen. Met het project zou een investeringsbedrag gemoeid gaan van één miljard euro. De fabriek kan de CO₂-uitstoot met vier tot vijf miljoen ton per jaar verminderen.

Het project kan zodoende een enorme stap betekenen binnen het Klimaatakkoord. De potentiele CO2-reductie van vier tot vijf miljoen ton per jaar is maar liefst een kwart van het totaal dat de energie-intensieve industrie voor 2030 moet reduceren.

De fabriek moet gebouwd worden tussen 2025 en 2027. De bouw hangt onder meer af van het succes van twee proefprojecten. En ook de bereidheid van de Nederlandse overheid om mee te financieren kan belangrijk zijn. Om de rendabele top eraf te halen.

DuPont neemt de ultrafiltratie membraan activiteiten van BASF over. De financiële details van de overeenkomst zijn niet bekendgemaakt. Naar verwachting zal de transactie eind 2019 rond zijn.

DuPont heeft al een brede portefeuille op het gebied van waterzuiverings- en scheidingstechnologieën, waaronder ultrafiltratie, omgekeerde osmose en ionenwisselingsharsen. En dat is ook nodig om de uitdagingen van klanten op te kunnen lossen, stelt HP Nanda, global vice president en general manager van DuPont Water Solutions. ‘De in de industrie toonaangevende multi-capillaire PES ultrafiltratietechnologie van BASF is een mooie aanvulling op onze eigen PVDF technologie voor grote doorstroming en dat biedt onze klanten meer keuze.’

Voor BASF is de verkoop van de activiteiten een logische stap. De synergiën met BASF zijn zeer beperkt, stelt Anup Kothari, president van Performance Chemicals bij BASF. ‘De overname door DuPont, een strategische koper, biedt de Ultrafiltration Membrane business een sterk potentieel om waarde te creëren. Bovendien stelt het de business in staat om naar een volgend niveau door te groeien.’

Dow heeft een overeenkomst gesloten met de Fuenix Ecogy Group. Dit bedrijf uit Weert maakt pyrolyse-olie van afvalplastics en gaat dit als feedstock aan Dow leveren. De fabrieken van Dow in Terneuzen maken er vervolgens opnieuw plastics van. Zo sluiten de twee partners de plastickringloop.

Dow heeft de ambitie om tegen 2025 minimal honderdduizend ton gerecycled plastic te verwerken in de producten die het bedrijf in de Europese Unie verkoopt. De samenwerking met Fuenix betekent hierin een belangrijke volgende stap.

Voor Fuenix betekent de samenwerking een kans om zijn technologie op te schalen. ‘We zijn verheugd om met Dow aan dit initiatief te werken. We kijken ernaar uit om onze rol te spelen bij het helpen produceren van duurzamere materialen’, aldus CEO Sirt Mellema.

Plastickringloop

Fuenix begon in 2013 aan de hobbelige reis die alle start-ups kennen. Inmiddels heeft het bedrijf een volledig werkende fabriek in Weert. Deze zet gemengd kunststof afval om in een olie van hoge kwaliteit. De polymeren die Dow van de pyrolyse-olie kan maken, zijn identiek aan producten uit traditionele grondstoffen. Daardoor kunnen ze in dezelfde toepassingen worden gebruikt, waaronder voedselverpakkingen. Daarmee sluit de plastickringloop.

De technologie is een thermochemisch proces dat in Duitsland is ontwikkeld en gepatenteerd. De Duitse technologiepartner heeft zijn krachten gebundeld met een groep ondernemers in Limburg die samen Fuenix Ecogy vormen. Het proces van Fuenix levert een CO2-besparing op van vijftig procent vergeleken met het verbranden van afval met terugwinning van energie.

Het groot onderhoud aan kraker LHC 1 bij Dow in Terneuzen is begonnen. Meer dan 1.500 extra medewerkers van verschillende externe bedrijven voeren onderhoudswerkzaamheden uit. De voorbereidingen zijn al in 2017 begonnen.

LHC staat voor Light Hydro Carbons, oftewel koolwaterstoffen. De kraker splitst nafta – een afgeleide van ruwe olie – in koolwaterstoffen, zoals etheen, propeen, benzeen en butadieen. Dat zijn de grondstoffen voor de andere Dow-fabrieken die er chemicaliën en kunststoffen van maken.

De bouw van LHC 1 begon in 1969. Het was de eerste kraker van Dow in Terneuzen en hij werd het hart van de vestiging. De bouw van deze eerste naftakraker kostte toen 400 miljoen gulden. De tweede kraker LHC 2 had in 2017 een stop voor groot onderhoud. Dow heeft in Terneuzen drie naftakrakers.