Dutch |English nl | en
Het opnemen van CO2 kan sneller door de natuur met techniek een handje te helpen Iv-Industrie

Het opnemen van CO2 kan sneller door de natuur met techniek een handje te helpen

De natuur neemt al miljarden jaren CO2 op door middel van mineralisatie. Dat is het natuurlijke proces waarbij CO2 definitief wordt vastgelegd in de vorm van kalk (80% van de koolstof ligt op deze manier heel stabiel vast, de kalkrotsen van Dover waren ooit CO2). Pol Knops, samen met Marta Sjögren, Jane Walerud  en Andreas Saari, de oprichter van Paebbl, loopt al vijftien jaar met het idee rond om CO2 op te slaan en door techniek het mineralisatieproces te versnellen om de natuur een handje te helpen.

Toepassingen voor gemineraliseerde CO2

Daarvoor zijn reactoren nodig die dat proces kunnen overnemen. Een pilotinstallatie zal volgend jaar in Rotterdam worden opgesteld om inzichten en verbeterpunten te verzamelen, om later op grotere schaal te mineraliseren en CO2 af te vangen. Naast dat dit vanzelfsprekend bevorderlijk is voor het afremmen van klimaatverandering, is het nu ook voor de markt interessant: de gemineraliseerde CO2kan worden gebruikt bij toepassingen voor onder andere papier, beton en kunststoffen.

Gedurende mijn leven is de CO2-concentratie in de atmosfeer met een derde toegenomen. Dat is ontzettend veel”, vertelt Pol Knops, die zijn Master of Science behaalde aan de Universiteit Twente. “Stenen nemen als natuurlijke verwerking CO2 op. De natuur bepaalt het tempo waarmee dat gebeurt. Vanuit een ingenieursachtergrond kunnen we dat proces versnellen. Dat is waarvoor we Paebbl hebben opgericht.”

‘Het is een van de meest bijzondere projecten die je kan doen’

CO2 benutten
In plaats van een initiatief te ontplooien om de uitstoot van koolstofdioxide te verlagen, dacht Knops andersom: kan CO2 niet beter benut worden door het enerzijds uit de lucht te halen én ervoor te zorgen dat er een waardevolle toepassing voor kan worden bedacht? Het antwoord is: ja, dat kan.

Process engineer Esmée Amsen en senior specialist process Louk Eskens zijn vanuit Iv-Industrie nauw bij dit project betrokken. Van begin af aan. Paebbl heeft doelbewust direct meerdere ingenieursbureaus in de arm genomen. Iv-Industrie is er één van. Louk en Esmée verrichten de basic engineering voor deze pilot.

“Dat we al meteen bij dit project betrokken zijn, is best bijzonder. Normaliter word je als ingenieursbureau pas in een later stadium ingeschakeld, als het concept er al ligt. Nu zijn we meteen bij het denkproces betrokken. Dat betekent heel veel brainstormen over alle uitdagingen en ongewoonlijkheden. Gaandeweg hebben we heel veel geleerd”, vertelt Esmée.

Er is haast in het belang van de natuur

Iv-Industrie is gevraagd een reactor te ontwerpen die het mineralisatieproces kan doen. Dat vraagt om zeer specifieke en veeleisende apparatuur. Om CO2 op te nemen, wordt het mineraalgesteente olivijn gebruikt. Dit mineraal heeft de natuurlijke eigenschap dat het uitstekend in staat is om dat te doen. In de natuur gebeurt dat al. Op grotere schaal in een reactorunit is daarvoor hoge druk en hoge temperatuur nodig. Verpompen is vanwege de zwaarte van de korrels geen optie. Louk: “Voor ons is het dus een kwestie van heel veel informatie verzamelen en veel uitproberen, tot we uiteindelijk tot antwoorden komen. We zitten nu op ongeveer driekwart van dat proces. Het is een van de meest bijzondere projecten die je op basis van process en mechanical kan doen.

”Wat dit project bij de startup, die een jaar geleden is opgericht, zo bijzonder maakt, is dat het niet gaat om de voordeligste en meest efficiënte oplossing. Daar is bewust voor gekozen: het gaat namelijk om de meest duurzame oplossing, ook als dit duurder blijkt te zijn en meer tijd kost om te ontwerpen en te bouwen.

“Het mooie is dat binnen Paebbl iedereen een enorme motivatie heeft om met ons mee te denken. Dat enthousiasme is aanstekelijk”, vindt Esmée. “Er is geen haast vanwege een economisch belang, maar vanwege het belang van de natuur. Dat vind ik mooi.”Inmiddels zijn er meerdere type plants ontwikkeld: een middelgrote die bijvoorbeeld naast een papierfabriek geplaatst kan worden om lokaal CO2 af te nemen. En een grote fabriek die aansluit op een leiding die CO2 af kan vangen. Het doel van beiden is om de industrie CO2-neutraal te maken.

Momenteel vindt er een zogenaamde ‘HAZOP’-studie plaats: hazard and operability. Dit om op detailniveau te bepalen waar de (faal)risico’s tijdens het in bedrijf zijn van een plant zitten en hoe deze risico’s te verminderen zijn.

Verpompen onder uitdagende condities
De grootste uitdaging zit hem vooral in het functioneren van de pompen die nodig zijn om vermalen olivijn te kunnen verpompen. In hoeverre moet het poeder worden gedoseerd om onder de uitdagende condities van hoge druk en dito temperatuur zijn werk te doen?

“Dat is spannend”, vindt Louk. “Maar het kan zeker lukken. Het mooie aan Paebbl is dat zij vinden dat we het gewoon moeten gaan proberen met een pilotopstelling. Ik acht het realistisch dat we binnen anderhalf jaar die installatie hebben staan. En ook dan blijven we qua nazorg nog wel betrokken, uiteraard.”

Wat betreft Louk is het optimisme het mooiste aspect van dit project. “Er zijn veel beren op de weg, ook omdat het allemaal nieuw is. Hoeveel beren er ook zijn: uiteindelijk komt het er, is de gedachte. Een obstakel houdt niemand tegen.”

De markt is in potentie groot

Pol: “De insteek is dat we CO2 vastleggen en er ook nog een product van maken. Die markt is in potentie groot.” Tegelijkertijd beseft hij dat dit een proces van jaren is geweest en het ook nog jaren duurt voordat Paebbl grotere impact kan maken. “Enerzijds word je daar als chemicus met zorgen voor de natuur niet blij van. Anderzijds: in dertig jaar tijd leg je straks een groot percentage CO2 vast. Dat is, zowel aan de ingenieurskant als voor ons als wetenschappers, uiteraard heel zinvol.’’

Haalbaar en schaalbaar
Het doel van Paebbl is om uiteindelijk grote impact te maken. Klein beginnen, zoals een testfase in Rotterdam, is daar het begin van. Pol: “En daarnaast moet het haalbaar en schaalbaar zijn. Ik kijk erg uit naar de testfase, waarin we veel antwoorden krijgen. Ik vind het mooi dat we met verschillende ingenieursbureaus vanaf dag één hieraan werken. Het is een unieke samenwerking en iedereen houdt elkaar op de hoogte. We leren hier heel veel van.” •