Thu Oct 17 2019

10 17

Speciale chemicaliën uit CO2 en eco-stroom

19/01/2018

Door Ad Spijkers

Evonik en Siemens willen kooldioxide (CO2) met behulp van stroom uit duurzame energiebronnen en bacteriën omzetten in speciale chemicaliën. Beide ondernemingen werken in het onderzoeksproject Rheticus samen aan elektrolyse- en fermentatieprocessen.


     

Het deze week gestarte project heeft een looptijd van twee jaar. In 2021 moet de eerste proeffabriek in bedrijf gaan op het Evonik-terrein in Marl, aan de noordkant van het Ruhr-gebied. In de volgende stap zou dan een installatie met een productiecapaciteit tot 20.000 ton per jaar moeten ontstaan.

Zo'n twintig wetenschappers van beide bedrijven werken aan het project. Ze ontwikkelen een platform waarmee chemicaliën goedkoper en milieuvriendelijker kunnen worden geproduceerd dan nu het geval is. Op basis van dit platform kunnen exploitanten hun installaties in de toekomst een schaalgrootte naar behoefte creëren.

De nieuwe technologie combineert een aantal voordelen. Er kunnen niet alleen duurzaam chemicaliën worden geproduceerd, ze dient ook als energieopslag, kan reageren op schommelingen in de stroomvoorziening en er toe bijdragen het stroomnet te stabiliseren.

Met het Rheticus-platform willen beide ondernemingen aantonen dat kunstmatige fotosynthese haalbaar is. Dit houdt in dat CO2 en water in een combinatie van chemische en biologische stappen worden omgezet in chemicaliën, vergelijkbaar met de manier waarop planten met behulp van chlorofyl en enzymen dat doen voor de synthese van glucose.

Kerncompetenties

In het gezamenlijk onderzoek brengen Siemens en Evonik hun respectievelijke kerncompetenties in. Siemens levert de elektrolysetechniek, waarmee in de eerste stap CO2 en water met stroom worden omgezet in waterstof en koolmonoxide. Evonik stuurt het fermentatieproces aan, het met behulp van speciale micro-organismen in stofwisselingsprocessen omzetten van CO-houdende gassen naar waardevolle stoffen. In het Rheticus-project worden beide stappen – elektrolyse en fermentatie– vanaf laboratoriumschaal naar een technische pilot-installatie gebracht.

Tegelijkertijd draagt het Rheticus-platform er toe bij de CO2-belasting in de atmosfeer te reduceren omdat dit gas als grondstof wordt gebruikt. Zo is bijvoorbeeld voor de productie van een ton butanol drie ton kooldioxide nodig.

Vooruitzichten

Evonik en Siemens zijn in het Rheticus-platform een groot potentieel voor de toekomst. Zo kan de gewenste omvang van installaties eenvoudig worden gerealiseerd: de chemische industrie kan die gemakkelijk aan lokale situaties aanpassen. Ze kunnen in de toekomst overal worden geïnstalleerd waar CO2 voorhanden is, bijvoorbeeld uit de emissies van energiecentrales of biogasinstallaties.

Het modulaire karakter en de flexibiliteit wat betreft locatie, grondstofbronnen en de vervaardigde producten maken het nieuwe platform in het bijzonder aantrekkelijk voor de speciale chemie. De partners rekenen er op dat ook andere bedrijven het platform zullen gebruiken en combineren met eigen modules voor de productie van hun chemische producten.