Straks afgevangen CO2 inzetten als grondstof voor chemie en brandstoffen? Dat vraagt nú om strategische keuzes

En hoe dat aan te pakken? Hoewel ook de experts binnen TNO Energy & Materials Transition en TNO Vector daar geen kant-en-klare antwoorden op hebben, weten ze wel welke strategische keuzes op dit moment nodig zijn om Nederland klaar te stomen voor een toekomst waarin CCU op de langere termijn zelfs kan bijdragen aan een negatieve uitstoot van CO₂.

De chemie- en brandstofsector spelen een sleutelrol om in Nederland tot een toekomstbestendige en circulaire economie te komen. Maar dat betekent nogal wat.

Om te beginnen moet het gebruik van fossiele brandstoffen zoveel mogelijk worden gereduceerd, onder andere door te elektrificeren. En dat terwijl het gebruik van koolstof noodzakelijk blijft: niet alleen voor de productie van chemicaliën, maar ook voor brandstoffen, bijvoorbeeld voor de luchtvaart. Dat moet dan wel gebeuren met koolstof uit circulaire bronnen: uit biomassa bijvoorbeeld, of uit afval. Maar ook het afvangen en gebruiken van CO₂ is een belangrijke optie, die richting de toekomst zelfs afgedwongen wordt door de EU.

Afwachten is geen optie

Ondertussen brengt dat laatste – CCU dus – flinke uitdagingen met zich mee. Naast financieringsuitdagingen is het ook zaak om tot innovaties te komen die CCU-technologieën naar een hoger TRL-niveau tillen. En dat terwijl de businesscase op dit moment niet bijster aantrekkelijk is. Afwachten dan maar? Dat is geen optie, want dan missen we als Nederland straks de boot. Kortom: een interessante uitdaging, waar snel een strategie voor nodig is waar alle betrokken partijen mee aan de slag kunnen.

Toekomstvisie

Wat helpt, is dat het onderwerp inmiddels ook in Den Haag hoog op de politieke agenda staat.

Koolstof is een fundamentele bouwsteen voor de chemische industrie om producten te maken zoals kunststoffen, coatings, wasmiddelen en medische producten. Nu komt deze koolstof voornamelijk uit fossiele grondstoffen, zoals aardolie en aardgas. Om toekomstig verdienvermogen veilig te stellen en strategische afhankelijkheid te verminderen, moet het fossiele grondstoffengebruik zoveel mogelijk worden uitgefaseerd. Door koolstof uit duurzame bronnen te gebruiken, kan een klimaatneutrale en circulaire economie worden bereikt en de strategische autonomie van Nederland worden vergroot.

De bovenstaande passage staat letterlijk in de ‘Visie op duurzame koolstof in de chemische industrie’, die het demissionaire kabinet onlangs naar buiten heeft gebracht. En dat sluit volledig aan bij hoe Nicole van Klaveren en Karin van Kranenburg van TNO Vector naar dit onderwerp kijken. Daarbij hebben zij duidelijke ideeën over hoe Nederland op de langere termijn een belangrijke speler kan worden op het vlak van CCU en hoe dat bijdraagt aan de verduurzaming van de chemie- en brandstofsector.

Kansen en barrières

“Wat zijn de belangrijkste kansen en barrières voor CCU-ontwikkeling in Nederland? Bij het opstellen van een quick scan was dat het eerste wat we hebben bekeken”, geeft Van Klaveren aan.

“Op basis van beschikbare informatie uit eerdere studies en initiatieven in de markt hebben we door onze oogharen naar het totaalplaatje gekeken en vervolgens de meest kansrijke routes voor CCU in Nederland in kaart gebracht. Het grote voordeel van CCU is dat er altijd en overal genoeg CO₂ voorhanden is – geconcentreerd in puntbronnen, en in de atmosfeer – maar daar staat tegenover dat je enorm veel energie nodig hebt om dat molecuul in te zetten voor de productie van chemicaliën en brandstoffen. En zolang dat geen groene energie is, draagt CCU slechts beperkt toe aan de verduurzaming van die industrie. Dat vraagt dus om een strategie die zich op de langere termijn richt, maar waarbij er wel nu al investeringen nodig zijn om CCU-technologieën te verbeteren en de voor CCU benodigde waardeketens in te richten.”

Geopolitieke belangen

Verduurzaming van de chemie- en brandstofsector is niet alleen belangrijk voor het klimaat, maar ook van strategisch belang voor de autonomie van Nederland. Van Klaveren: “Daarbij helpt het dat ons land een sterke kennis- en innovatiebasis heeft. En daar komen nog meer voordelen bij, zoals een concentratie van geïntegreerde industrieclusters en zeehavens en een goed georganiseerde toegang tot de Europese afzetmarkt. Dat alles zorgt ervoor dat we een goede uitgangspositie hebben voor het ontwikkelen en toepassen van CCU in Nederland.”

“We hoeven zeker niet alles in eigen land te maken – wat praktisch gezien ook onmogelijk is – maar er zijn chemicaliën en brandstoffen waarbij het wel essentieel is om de productie ervan in eigen handen te hebben en te houden”, benadrukt Van Kranenburg. Als voorbeeld noemt ze bepaalde gassen die op de productielocatie verwerkt moeten worden of producten die van groot economisch en strategisch belang zijn.

“Bij dit onderwerp ontkom je er niet aan om ook de internationale context en de geopolitieke belangen mee te nemen”, beaamt Van Klaveren.

Uitzoomen

En die internationale context: dat is ook heel nadrukkelijk een punt waar het TNO-programma VoltaChem zich op richt. “Het begint er al mee dat de brandstof- en chemische industrie in Nederland niet op zichzelf staat, maar onderdeel is van het ARRRA-cluster, waarbij die afkorting staat voor Antwerp-Rotterdam-Rhine-Ruhr Area”, zegt Van Kranenburg.

“Als Nederland hebben we op het vlak van CCU best al een goede kennispositie, en dat geldt ook voor Duitsland en België. Dat levert kansen op die weer kunnen bijdragen aan een duurzame chemie- en brandstofsector in Europa. En zoom je nog wat verder uit, dan zie je dat de verduurzaming van chemicaliën en brandstoffen echt om een andere aanpak vraagt dan de verduurzaming van elektriciteitsproductie. De markten voor brandstoffen en chemicaliën zijn namelijk mondiale markten. Voor een gelijk speelveld is het belangrijk om niet alleen op Europese schaal, maar ook op wereldschaal afspraken over de verduurzaming te maken.”

CCU-technologie nu al omarmen

Een belangrijke uitdaging blijft toch wel dat er veel duurzame energie nodig is om CCU in te zetten voor het verduurzamen van de brandstof- en chemiesector in Nederland. Op korte termijn is die duurzame energie namelijk niet op grote schaal en kostencompetitief aanwezig. Daarom is het zaak om de CCU-technologie nu al wel te omarmen en werk te maken van de daarvoor benodigde innovaties, investeringen, apparatuur, ketensamenwerking en beleidsondersteuning. Want op dit moment is de businesscase misschien nog niet interessant, maar over tien, twintig, dertig jaar wordt CCU een onmisbaar onderdeel bij de verduurzaming van ons land.

Sterker nog: als CCU wordt gecombineerd met CO₂ uit biomassa, kan het zelfs leiden tot een negatieve CO₂-uitstoot. Monalisa Goswami, Senior Business Developer Power2Chemicals bij TNO voegt toe: “Zonder snelle actie verliest het ARRRA-cluster terrein. Met Power-to-X, biobased routes en recycling kunnen we juist nu nieuwe businessmodellen en verdienvermogen realiseren.”

Twee-strategieën-aanpak

En wat hierbij de beste aanpak is? Op dat vlak kunnen zowel Van Kranenburg als Van Klaveren zich volledig vinden in de twee-strategieënaanpak waar onder andere VoltaChem op inzet:

1. Ontwikkel een strategische productiecapaciteit in Nederland, waarbij met behulp van CCU voor Nederland belangrijke chemische producten en duurzame brandstoffen worden gemaakt die ervoor zorgen dat we minder afhankelijk worden van leveranciers buiten Europa.
2. Word een wereldwijde technologieleverancier op het vlak van CCU. Op die manier kunnen we als Nederland onze bestaande kennispositie benutten en inzetten in regio’s waar CCU grootschalig toegepast zal worden.

Daarbij is het belangrijk om de technologiepositie verder te ontwikkelen in eerste fabrieken in Nederland en het ARRRA-cluster. Op deze manier kunnen beide strategieën elkaar versterken.