Gidara Energy en OCAP krijgen subsidie voor de afvang en distributie van CO2 bij de nieuwe geavanceerde-methanolfabriek in Amsterdam. Het gaat om een maximum subsidiebedrag van 110 miljoen euro.

Gidara Energy bouwt in Amsterdam een fabriek die vanaf 2024 niet-recyclebaar afval gaat omzetten in methanol. De fabriek, Advanced Methanol Amsterdam genoemd, krijgt een capaciteit van 90.000 ton methanol. Daarvoor zet de installatie zo’n 180.000 ton lokaal, niet-recyclebaar afval om dat momenteel wordt verbrand. Gidara Energy steekt 250 miljoen euro in de bouw van deze eerste productiefaciliteit.

Tijdens het proces ontstaat CO2 dat OCAP wil afvangen, zuiveren en distribueren naar kassen. Het gaat om minimaal 84.000 ton groene CO2. OCAP is een dochteronderneming van Linde Gas en vangt al sinds 2005 CO2 af uit industriëlebronnen om het na zuivering via een pijpleiding te leveren aan kassen om de groei van gewassen te stimuleren. Inmiddels levert het bedrijf al meer dan 500 kiloton gerecyclede CO2 per jaar.

Tweede fabriek

Onlangs maakte Gidara bekend in de haven van Rotterdam een tweede fabriek te willen bouwen, identiek aan die in Amsterdam. Vanaf 2025 gaat het bedrijf er geavanceerde methanol produceren. Als de vergunning is verstrekt, begint het bedrijf in de eerste helft van 2023 met de gedetailleerde engineering en constructie van de fabriek in het Botlek-gebied. Ook daar wil Gidara CO2 afvangen en naar kassen in de regio transorteren.

> Lees meer over Advanced Methanol Amsterdam

Gidara Energy gaat in de haven van Rotterdam vanaf 2025 niet-recyclebaar afval omzetten in methanol. Als de vergunning is verstrekt, begint het bedrijf in de eerste helft van 2023 met de gedetailleerde engineering en constructie van de fabriek in het Botlek-gebied.

Vorig jaar kondigde het bedrijf al de bouw van een fabriek aan in de haven van Amsterdam. De twee installaties zullen identiek zijn en gebruik maken van Gidara’s gepatenteerde vergassingstechnologie.

Breed netwerk

Volgens CEO Wim van der Zande wil Gidara met de snelle expansie anticiperen op de groeiende vraag naar schonere brandstoffen. ‘Aangezien wij ons ontwerp hebben gestandaardiseerd en onze toepassing hebben gemodulariseerd, kunnen wij de faciliteit in Amsterdam rechtstreeks in Rotterdam kopiëren.’

De installatie in Rotterdam vermindert de uitstoot van broeikasgassen met 350.000 ton kooldioxide-equivalenten per jaar. De fabriek krijgt een jaarlijkse capaciteit van ongeveer  90.000 ton hernieuwbare methanol, door omzetting van 180.000 ton plaatselijk niet-recyclebaar afval. Het afval wordt momenteel verbrand.

Reststoffen

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

> Lees meer over de fabriek in de haven van Amsterdam.

Eind dit jaar wil Gidara Energy beginnen met de bouw van een fabriek die niet-recyclebaar afval omzet in methanol. Hoewel dit concept als vernieuwend klinkt, gaat het vooral om een slimme combinatie van bewezen technologieën en best beschikbare technieken. Het project is dan ook niet afhankelijk van subsidies, de businesscase klopt. Gidara Energy steekt er 250 miljoen euro in.

Vergeleken met de fabrieken van klassieke methanol­producenten is de eerste fabriek van Gidara Energy maar een kleintje. Zo heeft BioMCN in Delfzijl twee fabrieken staan die ieder zo’n 450 kiloton methanol per jaar kunnen produceren. Die van Gidara krijgt een capaciteit van 87,5 kiloton per jaar.

Het grote verschil zit ’m in de grondstoffen. Terwijl de klassieke producenten hun methanol voor een groot deel van aardgas maken, gaat Gidara Energy niet-recyclebaar afval omzetten in groene biomethanol. De directe aanvoer van afval zonder lang transport van dat afval is de beperkende factor voor de capaciteit. In de renewables markt is een jaarlijkse productie van 87,5 kiloton daarom wel een heel behoorlijk volume. Vergelijkbaar overigens met de hoeveelheid biomethanol die BioMCN in Delfzijl produceert.

Drie bouwblokken

Gidara Energy is een joint venture van technologieleverancier en projectontwikkelaar G.I.Dynamics en investeringsmaatschappij ARA Partners. In 2019 namen zij de complete technologie met patent en simulatiedata om afval te vergassen tot syngas over van ThyssenKrupp. Het team van Gidara heeft de technologie daarna een flinke upgrade gegeven, zodat deze voldoet aan de huidige industriële standaarden en milieu-eisen.

Het plan is nu om in Amsterdam een productiefaciliteit te bouwen die grofweg uit drie productie-units bestaat. Allereerst is er de vergassingsunit die ruw syngas produceert. In de tweede unit wordt het ruwe syngas gewassen en opgewerkt tot schoon syngas. Daarvoor werkt het bedrijf samen met Linde. En de derde unit zet het syngas om in methanol. Deze technologie komt van Casale, dat al meer van dit soort kleinere units heeft gebouwd.

Gidara Energy heeft gekozen voor robuuste technologie die al op grotere schaal bewezen is en daardoor vrij eenvoudig inzetbaar.

De drie blokken hebben elk hun eigen engineeringpakket, van Gidara, Linde en Casale. En daarnaast zijn er natuurlijk nog de utilities. Het Spaanse Técnicas Reunidas knoopt dit allemaal aan elkaar en ontwikkelt het geïntegreerde front-end engineering design van de fabriek. In het vierde kwartaal van dit jaar moet de FEED klaar zijn. Gidara wil dan een final investment beslissing nemen om daarna de detail engineering en constructiefase in te gaan.

De EPC-fase duurt naar verwachting twee jaar. In het vierde kwartaal van 2023 volgt dan de commissioning en start-up van de fabriek, waarna de fabriek waarschijnlijk ergens in het eerste kwartaal van 2024 volledig draait. De benodigde aanvragen voor de vergunningen zijn allemaal al voor de zomer ingediend.

Robuuste technologie

Gidara Energy heeft gekozen voor robuuste technologie die al op grotere schaal bewezen is en daardoor vrij eenvoudig inzetbaar. Zo heeft het bedrijf de documentatie van een fabriek in het Duitse Berrenrath als basis genomen voor de fabriek in Amsterdam. Deze fabriek produceerde vanaf 1986 meer dan tien jaar lang vanuit allerlei grondstoffen – waaronder niet-recyclebaar afval – methanol. De capaciteit was vergelijkbaar, zo’n 90 kiloton per jaar, en de beschikbaarheid van de fabriek was gemiddeld 91 procent. Kortom, de technologie heeft zich op dezelfde schaal bewezen, de fabriek heeft goed gedraaid op dezelfde grondstoffen als nu gepland en heeft ook methanol geproduceerd. Het ontwerp had alleen wel een moderniseringsslag plus aanpassing aan de verhoogde milieu-eisen nodig.

Als alles volgens planning verloopt, kan de fabriek in het eerste kwartaal van 2024 volledig draaien. De fabriek in Amsterdam krijgt een capaciteit van 87,5 kiloton per jaar.

De keuze voor de configuratie van de drie productie-units is ook bewust gemaakt. Het bedrijf kan niet alleen het volledige Amsterdamse project kopiëren naar andere locaties, maar ook voor een ander eindproduct kiezen. Jetfuel bijvoorbeeld. De module voor de methanolproductie wordt dan vervangen door een unit voor de productie van jetfuel. Opnieuw een integratie van de drie blokken is natuurlijk wel noodzakelijk, maar een groot deel van de engineering is dan al bekend.

Enkel molecuul

Hoewel de productie van jetfuel op termijn zeker een interessante optie is voor Gidara Energy, gelooft het bedrijf op dit moment vooral in de methanol. Niet alleen is de technologie voor de productie van biomethanol al ruimschoots bewezen, er is ook gewoonweg veel vraag naar. En hoewel biomethanol al volop wordt bijgemengd in transportbrandstoffen, is er nog maar weinig van op de markt dat zich kwalificeert als geavanceerde methanol. Dit betekent dat het is gemaakt uit afval en residuen.

De Europese Renewable Energy Directive II streeft naar het bijmengen van 3,5 procent geavanceerde biobrandstoffen tegen 2030. Op basis van die eisen zouden er wel meer dan tachtig fabrieken naar Amsterdam’s model in Europa nodig zijn om aan deze vraag te voldoen. Bovendien is ook de scheepvaart geïnteresseerd in methanol als transportbrandstof. Zo wil Maersk al in 2023 met een dual fuel schip deels op biomethanol gaan varen en vanaf 2024 ook met de eerste van acht onlangs bestelde zeeschepen.

Daarnaast speelt Gidara Energy in op een wat verdere toekomst. Mocht de chemische industrie extra regelgeving voor vergroening opgelegd krijgen, dan is biomethanol een ideale grondstof. In tegenstelling tot bijvoorbeeld jetfuel. Dit is een mix van diverse moleculen waardoor het vrijwel alleen inzetbaar is voor één markt. Methanol is een enkel molecuul en juist daardoor veel flexibeler in verschillende markten af te zetten.

Businesscase

De ambities van Gidara Energy reiken hoog. Tachtig fabrieken in Europa is misschien wat veel, maar het is wel de bedoeling om meerdere fabrieken te bouwen. Het uitgeven van licenties is niet aan de orde, het bedrijf wil (mede)eigenaar zijn. Het wil daarvoor ook operationele bedrijven opzetten om daadwerkelijk die fabrieken te laten draaien.

Zoals gezegd komt de allereerste fabriek in Amsterdam te staan. En het vertrouwen in het project is groot. De businesscase klopt, het project is niet afhankelijk van subsidies. Voor de aanvoer van grondstoffen werkt Gidara Energy samen met afvalverwerker PARO. Dit Amsterdamse bedrijf levert het niet-recyclebare afval, zo’n 175 kiloton afval per jaar. In een pelletizing-faciliteit wordt het afval omgezet in pellets als grondstof voor de vergassingsunit. Het geproduceerde methanol gaat naar BP, voor onder andere bijmenging in transportbrandstoffen.

Linde speelt een dubbele rol in het project. Niet alleen is het bedrijf partner voor het wassen van het syngas, ook regelt Linde de verwaarding van de CO2 die in het vergassingsproces ontstaat. Dit wordt afgevangen en gewassen, waarna het gas via OCAP – een dochteronderneming van Linde – naar de glastuinbouw gaat. Een andere grote reststroom is het bodemproduct. Dit gaat terug naar PARO en komt uiteindelijk als vulmiddel terecht in cement.

Helemaal honderd procent circulair is het proces niet, maar Gidara Energy heeft wel gestreefd naar een zo hoog mogelijk percentage circulariteit. Het bedrijf hergebruikt zijn proceswater maximaal en ook de restwarmte die vooral ontstaat bij het koelen van het synthesegas, gaat weer terug het proces in. De fabriek is zo ontworpen dat deze stromen zoveel mogelijk binnen blijven.

Voorbewerking

Een enigszins vergelijkbaar project als dat van Gidara Energy is dat van onder andere Enerkem in Rotterdam. Ook dit bedrijf wil – in een consortium met onder andere Shell en Air Liquide – een vergassingsinstallatie bouwen die niet-recyclebaar afval omzet in synthesegas. Oorspronkelijk was het plan om daaruit vervolgens methanol te produceren, maar inmiddels hebben de partners gekozen voor de productie van jetfuel.

In de Canadese stad Edmonton heeft Enerkem al een soortgelijke vergasser staan. Deze heeft sinds de opstart zo’n tien jaar geleden al veel obstakels moeten overwinnen, waaronder problemen met de heterogene samenstelling van de feedstock. De samenstelling van afval kan namelijk enorm variëren en daar was de vergasser niet voldoende op voorbereid. In Edmonton ligt de voorbewerking van het afval overigens grotendeels in handen van de stad. In Rotterdam wil Enerkem dit absoluut zelf gaan doen.

Gidara Energy heeft ook dit deel van het proces grondig onderzocht. Het heeft de samenstelling van veel verschillende soorten afvalstromen van PARO bekeken. En vervolgens de bandbreedte waarbinnen de vergasser en met name de gaszuivering na de vergasser kan werken, vergeleken met de specificaties van dit afval. Uit het onderzoek bleek dat een juiste voorbewerking nog essentieel was. Het vocht gaat er voor een deel uit, en de consistentie en dichtheid nemen toe.

Om de feedstock vervolgens een consistente kwaliteit en een compacte warmtecapaciteit te geven, wordt het gepelletiseerd. Ook dit “blok” van voorsorteren, voorbewerken en pelletiseren is goed te kopiëren naar andere fabrieken. Mocht er een tweede fabriek elders in Nederland of in Europa komen te staan, dan weet Gidara Energy precies hoe de voorbewerking van het afval eruit moet zien en welke pelletiser geschikt is.

A.P. Moller-Maersk laat acht grote zeeschepen bouwen die gaan varen op groene methanol. De eerste moet begin 2024 klaar zijn. De acht schepen gaan volgens het bedrijf samen een miljoen ton CO2 per jaar besparen.

Maersk zegt geen enkele reden te zien om nog containerschepen te bouwen die op fossiele brandstoffen varen. Het heeft de bouw van de acht schepen (16,000 TEU) uitbesteed aan Hyundai Heavy Industries. Het bedrijf ziet nog wel een uitdaging bij het inkopen van voldoende groene methanol.

Half augustus maakte het bedrijf al bekend dat het samenwerkt met het Deense Reintegrate. Deze start-up levert de 10.000 ton groene methanol per jaar die A.P. Moller-Maersk nodig heeft als brandstof voor haar eerste dual fuel schip. De bouw van dit containerschip (2.100 TEU) ligt in handen van Hyundai Mipo Dockyards en het moet halverwege 2023 klaar zijn.

Biogene CO2

Voor de productie van de groene methanol bouwt Reintegrate een fabriek in Denemarken die biogene CO2 (uit biomassa) met waterstof uit hernieuwbare energie gaat omzetten in methanol. Het wordt de derde methanolfabriek van de start-up. Het bedrijf heeft al een demofabriek in Aalborg en werkt op dit moment aan een fabriek in Skive. Deze krijgt een capaciteit van 16.000 ton en kan naar verwachting in 2022 in productie worden genomen. De methanol van deze fabriek gaat naar Circle K voor bijmenging in transportbrandstoffen en naar SerEnergy, een bedrijf dat brandstofcelsystemen ontwikkelt.

De productie van de derde fabriek moet in 2023 opstarten. De hernieuwbare energie daarvoor komt van een zonnepark in Kassø, in het zuiden van Denemarken. Een beslissing over de locatie van deze fabriek is nog niet genomen.

Initiatieven

In Nederland en Vlaanderen lopen ook diverse initiatieven voor groene methanol. Zo werken op het schiereiland Rodenhuize tussen Gent en Terneuzen tien private en publieke partners aan het North-C-Methanol project. Dit project combineert waterstof uit windenergie met afgevangen CO2 uit de industrie tot groene methanol. Lokale spelers als ArcelorMittal en Alco Bio Fuel leveren de CO2 aan een methanolfabriek van Proman. Deze krijgt een capaciteit van 44.000 ton groene methanol.

Power-to-methanol-Antwerp, een consortium van onder andere ENGIE, Fluxys, Indaver, INOVYN en Oiltanking, bouwt een demofabriek op de site van Inovyn in Antwerpen. Deze gaat 8.000 ton groene methanol per jaar produceren van waterstof uit hernieuwbare energie en afgevangen CO2.

In Amsterdam wil Gidara Energy eind dit jaar beginnen met de bouw van een fabriek die niet-recyclebaar afval omzet in groene methanol. Deze fabriek krijgt een capaciteit van 87.500 ton per jaar.

Een consortium van Enerkem en Shell in Rotterdam wilde oorspronkelijk ook niet-recyclebaar afval gaan omzet in groene methanol. Inmiddels hebben de partners echter besloten het synthesegas uit de vergasser om te zetten in jetfuel.

Foto: Kees Torn

Energiebedrijf RWE bouwt in de Eemsdelta aan een industriële waterstofketen. Niet alleen wil het concern groene waterstof produceren naast de energiecentrale in Eemshaven, ook wil ze het gas leveren als grondstof aan de nabijgelegen chemische industrie. Zo heeft de energiereus een intentieverklaring getekend voor de toekomstige levering van waterstof aan BioMCN in Delfzijl.

Sinds een paar jaar produceert BioMCN extra methanol door een reststroom waterstof aan pure CO2 verbinden. Daarmee slaagde het bedrijf als eerste in Nederland om op industriële schaal CO2 als grondstof in te zetten. Een volgende stap is opschaling met groen geproduceerde waterstof, zodat BioMCN nog meer CO2 in waardevolle chemische bouwstenen en brandstof kan omzetten.

Windpark

Ook is RWE van plan groene waterstof te leveren aan Evonik, eveneens in Delfzijl. Over de precieze hoeveelheden groene waterstof die het energiebedrijf aan beide bedrijven zal leveren, wordt nog gesproken. Het sluiten van deze overeenkomsten brengt de bouw van elektrolyse-installatie dichterbij. In het begin moet die een vermogen krijgen van vijftig megawatt en is dan direct gekoppeld aan RWE’s windpark Westereems in Eemshaven.

Opschalen

Naar verwachting neemt RWE  volgend jaar een definitieve investeringsbeslissing, waarna ze vanaf 2024 groene waterstof kan produceren. Het concern denkt volgend jaar een definitieve investeringsbeslissing te nemen. Afhankelijk van de marktontwikkelingen en regelgeving kan RWE  het elektrolyse-vermogen op de langere termijn verder opschalen.  RWE is momenteel ook in gesprek met ontwikkelaars van elektrolyzers over de technische mogelijkheden om flexibel waterstof te produceren, gekoppeld met variabele elektriciteitsproductie uit wind.

Tien private en publieke partners investeren 140 miljoen euro in het North-C-Methanol project op het schiereiland Rodenhuize tussen Gent en Terneuzen. Het project omvat een elektrolyzer van 65 megawatt die water met windenergie omzet in groene waterstof. En daarnaast een methanolfabriek die deze waterstof gebruikt om afgevangen CO2 van lokale industrie om te zetten naar groene methanol.

Lokale spelers als ArcelorMittal en Alco Bio Fuel leveren afgevangen CO2 aan een methanolfabriek van Proman. Deze zet de CO2 om naar 44.000 ton groene methanol. Daarbij gebruikt de fabriek groene waterstof van de elektrolyzer, die wordt gebouwd op de terreinen van ENGIE. De lokale industrie waaronder Cargill neemt de methanol op haar beurt af. Ook alle nevenproducten van de methanolproductie, zoals zuurstof, warmte en water, worden lokaal hergebruikt.

Het project voorziet ook in heel wat ondersteunende infrastructuur, zoals nieuwe pijpleidingen en opslagtanks om grondstoffen, neven- en eindproducten op de juiste locatie te brengen. Daar gaan Fluxys en Oiltanking voor zorgen. Mitsubishi Power draagt zorg voor de integratie en coördinatie van het hele bouwproces.

Opschalen

De partners verwachten met het project de CO2-emissie met 140.000 ton per jaar te verminderen. Maar de ambitie reikt nog verder. Dit is de eerste grootschalige demofabriek van het North-CCU-Hub programma. Op termijn wil het programma een jaarlijks emissiereductie van 1 miljoen ton CO2 realiseren. Daarvoor wil North-CCU-Hub de capaciteit van 65 megawatt in 2024 trapsgewijs opschalen naar 600 megawatt in 2030.

Bovendien wil het programma gebruikmaken van nieuwe technologieën, markten en producten. Zo zullen ammoniak, mierenzuur, vetzuren, esters en proteïnen geleidelijk aan worden ontwikkeld en geïntegreerd. Kennispartners UGent, Bio Base Europe Pilot Plant, CAPTURE en de Vlaamse speerpuntclusters Catalisti en Flux50 geven deze innovatietrajecten vorm.

Enerkem brengt een nieuwe technologie naar Rotterdam om afval dat niet kan worden gerecycled via vergassing om te zetten naar methanol. Het is Enerkem echter in Canada na acht jaar nog niet gelukt om zo’n installatie op volle capaciteit te laten draaien.

Teake Zuidema

Voor de dramatische opkomst van het coronavirus, was plastic afval wereldwijd nog volksvijand nummer één. De media peperden iedereen in dat plastic landschappen, rivieren en zeeën vervuilt. Komt het in de vuilverbranding, dan brengt het CO2 en allerlei nare emissies in de lucht. Daarnaast kampt de wereld ook nog met allerlei organisch afval dat op vuilnisbelten belandt en daar al rottend methaanemissies veroorzaakt die bijdragen aan de opwarming van het klimaat.

Veelbelovend

Het is dus geen wonder dat er intensief wordt gezocht naar nieuwe technologieën om afval dat niet kan worden gerecycled of gecomposteerd thermochemisch af te breken zodat het kan worden verwerkt tot nieuwe, waardevolle producten in een circulaire economie. De EU heeft het ambitieuze plan om reeds in 2030 al het plastic afval te recyclen. Hoe dat moet? Een recent rapport van twee Zweedse wetenschappers somt technologieën op die dit eventueel kunnen doen: thermisch kraken (conventionele pyrolyse), plasma pyrolyse, katalytisch kraken, hydrokraken, conventionele vergassing en plasma vergassing.

Conventionele vergassing van plastic afval en organisch materiaal is volgens de wetenschappers het meest veelbelovend omdat het opereert bij een relatief lage temperatuur en de basis kan zijn voor de productie van groene biobrandstoffen en allerlei andere chemische producten. Bovendien, zo schrijven de Zweden, bestaat er al een bedrijf dat vergassing op commerciële schaal uitvoert en dat is het Canadese Enerkem.

Ethanol

Enerkem heeft zo’n 110 patenten op een technologie die in principe korte metten kan maken met een mix van organisch en niet-organisch afval. Het bedrijf opereert sinds 2012 in Edmonton een vergassingsinstallatie die niet-recyclebaar huishoudafval van de Canadese stad door middel van vergassing transformeert in een syngas. Dit mengsel van waterstof, koolmonoxide en kooldioxide wordt, na het verwijderen van allerlei verontreinigingen en het toevoegen van extra waterstof, via katalytische reacties omgezet in methanol en vervolgens in ethanol.

Michel Chornet (Enerkem): ‘Het is in deze industrie gewoon dat het meerdere jaren duurt voor zo’n first-of-its-kind installatie continu in bedrijf is.’

‘Onze technologie zit in de absolute top waar het gaat om het recyclen van koolstof’, zegt Michel Chornet, vicepresident Engineering, Innovations and Operations van Enerkem. ‘Wij verwerken zeventig procent van de koolstof in de afvalstroom tot groene methanol en groene ethanol.’ Helaas voor Chornet is er in Noord-Amerika geen markt voor groene methanol. Ethanol, daarentegen, wordt in Noord-Amerika op grote schaal gebruikt als biobrandstof. Verschillende staten hebben regelingen die groene bevoordelen over conventionele ethanol uit maiskorrels. De laatste stap in het Enerkem-proces in Edmonton is dan ook het omzetten van methanol naar ethanol.

Biobrandstof

Enerkem werd in 2000 opgericht in Montreal om de waste-to-biofuel technologie ontwikkeld door Esteban Chornet, de vader van Michel, naar de markt te brengen. Een demonstratieproject in Westbury produceerde in 2009 voor het eerst syngas. In 2011 produceerde deze installatie voor het eerst methanol, en in 2012 ethanol. In 2010 begon Enerkem met de bouw van de commerciële installatie in Edmonton.

De installatie in Edmonton was onderdeel van een zeer ambitieus doel van deze stad om negentig procent van het stadsafval niet langer naar een vuilnisstortplaats af te voeren, maar op één centrale plek te selecteren, te recyclen, te composteren en te vergassen tot biobrandstof. Edmonton haalt de recyclebare plastics, composteerbaar afval en glas uit de afvalstroom, de rest – plastic, hout, vuil karton en textiel – gaat naar Enerkem.

Het doel van negentig procent blijkt door verschillende factoren veel te hoog gegrepen. Eén van de factoren is Enerkem. Het bedrijf begon in 2010 met de bouw van de vergassingsinstallatie die volgens de gegevens van het bedrijf jaarlijks 100.000 ton stadsvuil om kan zetten in 38 miljoen liter biobrandstof. Enerkem heeft veel obstakels genomen, maar in april 2020 draait de installatie nog steeds niet op volle toeren.

Chornet wil niet al te specifiek ingaan over de problemen waarop zijn bedrijf zoal stuitte bij het opstarten van de waste-to-biofuel installatie. ‘Het is in deze industrie gewoon dat het meerdere jaren duurt voor zo’n first-of-its-kind installatie continu in bedrijf is’, zegt Chornet. Hij wijst erop dat zijn bedrijf niet alleen bezig was met het opschalen van een volstrekt nieuwe technologie, maar tegelijkertijd met het opschalen van het bedrijf zelf. Ondertussen heeft het Enerkem, volgens Chornet, enorm veel lessen geleerd over het vergassen van huishoudelijk afval. Die lessen moeten nu in de praktijk worden gebracht in Rotterdam.

Groene methanol

In 2018 maakte een consortium met onder meer AkzoNobel Specialty Chemicals (inmiddels Nouryon), Air Liquide en Havenbedrijf Rotterdam bekend dat het in het Botlekgebied een installatie gaat bouwen die gebruikmaakt van de vergassingstechnologie van Enerkem. In 2019 sloot ook Shell zich aan bij het consortium. Volgens Chornet is inmiddels veel van de detail engineering gedaan en is men nu bezig het financiële plaatje rond te krijgen.

tekst gaat verder onder de afbeelding

vergassing

De installatie in Rotterdam moet net als die in Edmonton een mix van niet-recyclebaar plastic en organisch afval verwerken tot methanol. De capaciteit wordt flink groter. Chornet: ‘Edmonton heeft één productietrein en Rotterdam krijgt er twee.’ Het is de bedoeling dat de installatie in Rotterdam jaarlijks 300.000 ton afval omzet in 220.000 ton (270 miljoen liter) groene methanol. Groene methanol kan in Europa, in tegenstelling tot Canada, wel gebruikt worden als brandstof, maar ook als grondstof voor de chemie. Het Rotterdams project heet dan ook W2C (waste-to-chemicals).

Mocht de W2C in Rotterdam ooit op volle toeren draaien, dan zou dat jaarlijks de 300.000 ton CO2 verhinderen die ontstaat bij het produceren van 220.000 conventionele methanol uit aardgas of steenkool. Of dit ook echt gaat gebeuren? Een woordvoerder van de joint-venture laat eind april 2020 weten dat de Final Investment Decision nog niet is genomen en dat men bezig is met het doornemen van het design. Daarnaast wil de joint-venture meer zekerheid over de regelgeving aangaande nieuwe, duurzame brandstoffen. Met andere woorden: is er straks wel een markt voor groene methanol?

Afvalstroom

Chornet blijft optimistisch. Hij zegt dat de lessen die Enerkem in Edmonton met vallen en opstaan heeft geleerd, van meet af aan in het ontwerp van de installatie in Rotterdam worden meegenomen. Eén van die lessen is dat W2C zelf de voorbewerking van de feedstock doet. In Edmonton is dit grotendeels in handen van de stad. In Rotterdam zal dit proces – Chornet spreekt over het polijsten van de feedstock – een onderdeel zijn van het W2C-project zelf. Dat betekent hogere kosten, maar ook meer controle over het drogen en versnipperen van het afval.

Volgens Chornet is het voor zijn bedrijf niet langer een probleem wanneer de feedstock, de mixture van organisch en niet-organisch afval, enorm varieert. ‘Uiteraard moeten we de operatie aanpassen aan het mengsel dat je aangeboden krijgt. Veel kennis die we in Edmonton hebben opgedaan heeft betrekking op de samenstelling van het afval. Daar hebben we inmiddels geleerd om van honderd procent biomassa over te schakelen op honderd procent plastic, en naar alle mogelijkheden daar tussen in.’

Chornet: ‘In Edmonton hebben we geleerd om van honderd procent biomassa over te schakelen op honderd procent plastic, en naar alle mogelijkheden daar tussen in.’

Toch lijken de problemen die er voor zorgen dat de installatie in Edmonton nog steeds niet op volle capaciteit draait vooral te maken hebben met de feed-stock. ‘Die afvalstroom komt in een enorme variëteit aan vormen en samenstellingen op je af, en het grootste probleem is dan ook hoe je daar een homogene, verwerkbare feedstock van maakt’, zegt Marco Castaldi, directeur van het Earth Engineering Center in New York. ‘Het thermische deel is een stuk eenvoudiger want daar is in de industrie al veel meer ervaring mee opgedaan.’ Dat klopt, het vergassen van steenkool heeft een geschiedenis van honderdtachtig jaar.

Waterstof

Heterogene feedstocks vormen een terugkerend hoofdpijndossier voor alle bedrijven die nieuwe technologieën ontwikkelen voor de productie van duurzame biobrandstoffen. Zo zijn alle commerciële initiatieven in Noord-Amerika en Europa om duurzame cellulose-ethanol te produceren uit landbouwafval stukgelopen op problemen met de pre-treatment. Project Liberty in Iowa, de joint-venture van het Amerikaanse POET en het Nederlandse DSM, zag zich na de opening in 2014 gedwongen de hele pre-treatment af te breken en opnieuw te ontwerpen. Uiteindelijk mocht ook dat niet baten. De installatie die ooit met veel fanfare door koning Willem Alexander werd geopend, staat sinds november 2019 in de mottenballen.

Een ander verschil in het design van de installatie in Edmonton en Rotterdam zit hem in het bijvoegen van waterstof, nodig om de juiste verhouding tussen waterstof en koolstof te krijgen. Chornet: ‘Je hebt een twee op één verhouding nodig tussen waterstof en koolstof om methanol te produceren. De installatie in Edmonton heeft een aparte stap waarbij koolmonoxide reageert met stoom om extra waterstof te produceren.’ In Rotterdam is deze stap niet nodig omdat de W2C-installatie groene waterstof kan gebruiken die door Air Liquide of Nouryon wordt geproduceerd.

Het wordt interessant om te zien of het W2C-project inderdaad succesvol zal zijn met het toepassen van de lessen die Enerkem in Edmonton heeft geleerd. Of groene methanol dan inderdaad een rol kan spelen in de Europese energietransitie zal afhangen van subsidies voor en de Europese regelgeving op dit gebied.

Groene methanol als brandstof

Methanol is volgens veel deskundigen bij uitstek geschikt als brandstof. In China rijden naar schatting al zo’n 500.000 taxi’s, bussen en vrachtwagens op methanol. Het gaat dan om ‘zwarte’methanol die gemaakt is van steenkool. De overschakeling naar de groene variant zou in China al heel wat emissies terugdraaien. Binnen het Europese innovatieproject LeanShips wordt gekeken naar de toepassing van methanol en groene methanol in de scheepvaart. Wärtsilä, maker van scheepsmotoren, heeft reeds een dual-fuel motor ontwikkeld waarbij één injector simultaan methanol en diesel inspuit. Het nadeel van methanol als brandstof is dat het een stuk lagere energiedichtheid heeft waardoor het meer opslagruimte vereist.

Een nieuw consortium gaat duurzame methanol produceren in de haven van Antwerpen. Op de site van Inovyn komt een pilotinstallatie die afgevangen CO2 en waterstof, gemaakt met groene energie, gaat omzetten in methanol. Naar verwachting zal de demo-installatie eind 2022 operationeel zijn.

Het consortium telt zeven partners: Engie, Fluxys, Indaver, Inovyn, Oiltanking, Port of Antwerp en de Vlaamse Milieuholding (VMH). Inovyn, een dochteronderneming van Ineos, stelt haar terrein ter beschikking en biedt expertise over elektrolyzers en de exploitatie van chemie-installaties. Oiltanking en Indaver hebben respectievelijk expertise over de logistieke aspecten van methanolproductie- en opslag en de afvang van CO2. Engie brengt haar kennis van de elektriciteitsmarkt in en de Vlaamse Milieuholding neemt een deel van de financiering voor haar rekening.

Methanol is een essentiële grondstof voor de chemiesector en kent daarnaast ook veel andere industriële toepassingen. Momenteel wordt methanol geproduceerd op basis van fossiele grondstoffen. Het ‘power-to-methanol’-project zet de productie van methanol op een nieuw spoor door afgevangen CO2 te hergebruiken in combinatie met duurzaam aangemaakte waterstof.

Lokale vraag

Als alles volgens plan verloopt kan in 2022 de bouw van de demo-installatie beginnen. Tegen het einde van dat jaar zal de pilotfabriek dan operationeel zijn en ongeveer achtduizend ton duurzame methanol per jaar produceren. Daarmee kan de installatie een klein deel van de lokale vraag naar methanol voor de chemie invullen. Op jaarbasis verbruikt de haven van Antwerpen zo’n 300.000 ton voor chemische processen en brandstofproductie

Een jaar geleden kondigde Port of Antwerp al aan verschillende spelers uit het havengebied samen te brengen voor de duurzame productie van methanol. Toen waren Engie, Indaver, Oiltanking en VMH ook al van de partij. Lees meer over de aankondiging.

De vraag naar methanol groeit en krijgt in 2020 een extra impuls als het verplicht wordt om tien procent biobrandstof bij te mengen in autobrandstoffen. Voor BioMCN op Chemiepark Delfzijl reden om de tweede productielijn weer nieuw leven in te blazen. Geen eenvoudige klus bij een installatie die twaalf jaar heeft stil gestaan. ‘Zo’n revamp is complexer dan de bouw van een nieuwe fabriek.’

Bijna twee jaar geleden begon BioMCN met een enorme klus die op zijn minst wat ongewis was: De revamp van de tweede productielijn voor methanol. Op dat moment lag deze M2-productielijn in Delfzijl al twaalf jaar stil. De vraag toen was: in hoeverre is het haalbaar om deze fabriek weer uit de mottenballen te halen? Chief operations officer Paul Compagne was optimistisch: ‘Uitdagend, maar haalbaar.’

Inmiddels staat de fabriek in de startblokken om weer te produceren, na een toch wel intensieve en hectische projectperiode. Zelf is Compagne een nieuwe ervaring rijker: ‘Zo’n revamp is complexer dan de bouw van een nieuwe fabriek. Dat bleek maar weer. We hebben er bewust voor gekozen geen uitgebreid vooronderzoek te doen. Daar hadden we de installatie volledig voor moeten strippen en dat zou erg veel tijd hebben gekost. Dus we wisten dat we door die keuze voor verrassingen konden komen te staan. En dat bleek ook wel. Er waren zowel meevallers als tegenvallers. Zo viel de toestand van de compressoren mee, maar de hogedrukinfrastructuur hebben we helemaal moeten vervangen.’

Dynamiek

Voor het hele verhaal moeten we toch even terug in de historie. Halverwege de jaren zeventig zijn in Delfzijl twee methanolfabrieken gebouwd om van aardgas – afkomstig uit Slochteren met daarin een grote hoeveelheid laagcalorisch gas – methanol te maken. Overigens stroomt er al lang geen Gronings gas meer door de installaties. Al in de jaren tachtig schakelde het bedrijf over naar hoogcalorisch gas uit onder andere Noorwegen.

Gaandeweg ontstonden er problemen door de aardgasprijzen. De M2 werd in 2005 zelfs stilgelegd en de andere productielijn, de M1 volgde een jaar later. Compagne: ‘Aardgas werd steeds duurder, terwijl de verkoopprijs van methanol redelijk stabiel bleef. Dat kon dus niet meer uit.’

Wel ontstond er al snel een geitenpaadje: de stijgende vraag naar biomethanol. Het werd al snel duidelijk dat het bijmengen van biobrandstoffen in autobrandstoffen op den duur verplicht ging worden. In 2020 wordt dat zelfs naar tien procent opgeschroefd. Daar wilde het bedrijf op anticiperen. Eind 2006 is daarom besloten tot een doorstart waarbij het bedrijf zich ging richten op de productie van biomethanol. M1 werd weer opgestart.

Een turbulente periode volgde. Het faillissement van een van de aandeelhouders, een razendsnelle exorbitante prijsstijging van glycerine, introductie van groen gas als bio-feedstock en in 2015 de overname door OCI. Turbulent, maar uitdagend, stelt Compagne. ‘Het is altijd belangrijk om in te spelen op ontwikkelingen in de markt. In de methanolmarkt levert alleen dat al de nodige dynamiek op.’

Een miljoen ton

Vanwege een groeiende vraag naar (bio)methanol, vroeg moederbedrijf OCI zich 2,5 jaar geleden af of het mogelijk zou zijn om ook de M2-productielijn weer in gebruik te nemen. Hierdoor wordt het mogelijk om in plaats van de huidige capaciteit van 450.000 ton methanol, maar liefst 900.000 ton methanol te produceren. Daar werd op het Chemiepark Delfzijl positief op gereageerd.

Geen nieuwbouw dus, maar een revamp om snel op de marktontwikkelingen te kunnen reageren. Daarom is er ook voor gekozen geen tijd te steken in een uitgebreid vooronderzoek. Een goede inschatting van de kosten was daardoor niet gemakkelijk. Er werd rekening gehouden met een investering van honderd miljoen euro. En BioMCN mikte er op om de installatie eind 2018 weer in gebruik te nemen. Het bedrijf wist van tevoren dat dit bijzonder ambitieus was.

tekst gaat verder onder de afbeelding

Paul Compagne: ‘We wisten dat er veel onzekerheden waren, maar nog steeds is dit de snelste route en beduidend goedkoper dan nieuwbouw.’

Te ambitieus, zo bleek. De klus bleek nog complexer dan ingeschat. BioMCN en hoofdaannemer Stork, die als huiscontractor de installaties ook goed kent, kwamen voor veel verrassingen te staan. De kosten vielen daardoor fors hoger uit en de opstart vond deze zomer plaats. Toch is Compagne niet ontevreden. Hij staat nog steeds achter de gemaakte keuzes. ‘We wisten dat er veel onzekerheden waren, maar nog steeds is dit de snelste route en beduidend goedkoper dan nieuwbouw.’

Ook is hij achteraf blij dat de M2 op belangrijke momenten in het verleden is meegenomen in de verlenging van vergunningen. Daardoor mag het bedrijf tot een miljoen ton methanol produceren. Ook dat is belangrijk geweest voor de gewenste snelheid, omdat vergunningprocedures altijd veel tijd en moeite kosten.

Groene waterstof

Paul Compagne ziet de revamp overigens niet als eindpunt van de roerige periode. ‘Ik denk dat de komende tien jaar nog veel dynamischer kunnen worden. We moeten blijven innoveren om bijvoorbeeld aan steeds stengere regelgeving te voldoen.’ En dat vindt de COO van BioMCN overigens eerder een uitdaging dan een last.

Technische innovatie hoort bij het bedrijf. Zo won BioMCN vorig jaar de Enlightenmentz-verkiezing met een nieuwe installatie die CO2 als grondstof gebruikt. Met een reststroom waterstof – dat voorheen na verbranding in elektriciteit werd omgezet – wordt CO2 uit een biovergister gebonden. Zo produceert het bedrijf extra methanol.

Het ligt in de verwachting dat BioMCN stapsgewijs meer emissieloos geproduceerd waterstof gaat binden aan afgevangen CO2. Zo wil het straks groen waterstof afnemen van Nouryon en Gasunie. Deze twee concerns onderzoeken mogelijkheden voor de productie van groene waterstof in een twintig-megawatt elektrolysefabriek in Delfzijl. Ze verwachten later dit jaar de finale investeringsbeslissing voor het project te nemen.

Volop draaien

Als de productie van groene waterstof rendabel blijkt te zijn, gaat BioMCN op zoek naar een leverancier van CO2. In het verleden zijn er al eens gesprekken geweest met RWE dat in de Eemshaven een energiecentrale heeft. Doordat deze centrale wordt omgebouwd van kolen naar biomassa, mag de methanol die straks uit de afgevangen CO2 wordt geproduceerd het predicaat ‘bio’ dragen. Voor BioMCN is dat essentieel. Maar Compagne benadrukt dat er in de regio genoeg mogelijkheden zijn om CO2 in te kopen.

Compagne heeft nog wel meer en zelfs nog grotere stappen in gedachten om emissie terug te dringen en efficiënter methanol te produceren. Er worden al nieuwe routes onderzocht. Tegelijkertijd weet hij ook dat het bedrijf de komende periode even pas op de plaats moet maken. Eerst moet de M2 een poosje stabiele productie draaien alvorens het bedrijf met een nieuwe innovatie aan de slag gaat.

Port of Antwerp brengt verschillende spelers uit het havengebied samen voor de duurzame productie van methanol, een belangrijke grondstof in de haven. Het plan is om CO2 af te vangen en met groene waterstof om te zetten in methanol. Het project mikt op vier- tot achtduizend ton per jaar.

Methanol is een belangrijke, multi-inzetbare grondstof voor de chemie. Op jaarbasis verbruikt de haven van Antwerpen zo’n 300.000 ton voor chemische processen en brandstofproductie. ‘Concreet zullen we methanol produceren uit opgevangen CO2 en duurzaam opgewekte waterstof’, licht Didier Van Osselaer toe. Hij is de verantwoordelijke projectmanager bij Port of Antwerp. ‘De CO2 wordt gecombineerd met waterstof die op basis van groene energie wordt opgewekt met behulp van een nieuwe elektrolyse-installatie.’

Afname methanol

Om dit te realiseren brengt Port of Antwerp verschillende partijen bij elkaar. Indaver heeft ervaring al met het afvangen van CO2. Oiltanking geeft advies rond de logistieke aspecten van methanolproductie en -opslag. Engie brengt haar kennis van de elektriciteitsmarkt in. Helm-Proman is betrokken met het perspectief op de afname van de grondstof en de Vlaamse Milieuholding neemt een deel van de financiering voor haar rekening. Daarnaast verbinden meerdere kennisinstellingen zich aan het project.