De koolstoftransitie: een gouden kans voor groene chemie?

Stockbeeld: Chemical technology concept. Scientist. Molecular model.
Meer weten?

Neem contact op

Nom Januari24 008
Henri Kats
Programmadirecteur Chemport Europe

De chemische industrie staat aan de vooravond van een grote transitie. Waar we verschuiven van fossiele grondstoffen naar hernieuwbare en circulaire koolstofbronnen. Waar CO₂ geen uitstootprobleem is, maar een grondstof. En die race is al begonnen, ook in het Noorden. Maar heeft Noord-Nederland het ook in zich om hierin internationaal voorop te lopen? ‘Als we die visie samen omarmen, dan wordt het ook tijd om groot te denken, te doen en Champions League voetbal te gaan spelen.’

De koolstoftransitie is niet alleen belangrijk voor de toekomst van onze planeet, maar ook voor de strategische autonomie en economische toekomst van Nederland en Europa. Een nieuwe industrie moet daarvoor wel kunnen concurreren met een industrie die al decennialang dominant is. En essentiële technologieën moeten wel succesvol kunnen opschalen. Dus wat is daar voor nodig? Waar liggen de kansen en drempels? En hoe ver zijn we al in het Noorden?

De koolstoftransitie uitgelegd

Bijna alle producten die we dagelijks gebruiken, bestaan uit koolstofatomen. En 90% van alle chemische producten worden gemaakt van fossiele koolstofbronnen’, zegt Matthias Heinemann, hoogleraar moleculaire systeembiologie aan de Rijksuniversiteit Groningen en voormalig co-trekker van het groeifonds voorstel Future Carbon NL. ‘Daar moeten we vanaf, maar de grote vraag is: hoe halen we de koolstof die we nodig hebben voor producten uit hernieuwbare bronnen?’

Dat kan volgens Heinemann op een paar manieren: ‘We kunnen gerecyclede producten weer omzetten in nieuwe producten, of we halen onze koolstof uit biostromen of biomassa. Maar er is ook nog een derde optie, namelijk Carbon Capture & Utilization (CCU), waarbij we de CO₂ die wordt uitgestoten opvangen en gebruiken als grondstof. En met die elementen samen, kunnen we een echt circulaire transitie op gang zetten, waarbij we niet meer afhankelijk zijn van fossiele grondstoffen voor onze dagelijkse producten en CO₂ geen afvalproduct meer is. CCU moet daarin dan een sleutelrol gaan spelen.’

Matthias Heinemann, Rijksuniversiteit Groningen
Matthias Heinemann, Rijksuniversiteit Groningen

Waarom is nu het moment?

Door onder andere stijgende energieprijzen, minder beschikbare grondstoffen en geopolitieke instabiliteit is
de druk op de chemische industrie enorm toegenomen. ‘Dat merken we ook echt wel om ons heen’, zegt
Tijmen Vries, Director Strategic Development van BioBTX. ‘De fabrieken die hier in Delfzijl op zoutchemie, lokale grondstoffen of goedkoop gas waren gebaseerd hebben het zwaar en sommigen zijn zelfs failliet. Ik denk dat de tijd van grote fabrieken nu wel voorbij is, want het is gewoon niet meer houdbaar.’

Daar komt nog bij dat de chemische industrie erg afhankelijk is van import. ‘Dan hebben we het niet alleen over olie of gas, maar ook over kritieke grondstoffen, zoals fosfaat’, zegt Marga Breeuwsma, Operations & Regulatory Manager van SusPhos. ‘Daarvan maken we onder andere meststoffen en onze economie is zo ingericht dat we afhankelijk zijn van fosfaat voor onze voedselproductie. Nu we dat niet meer uit Rusland kunnen importeren, zijn we in heel Europa volledig afhankelijk van fosfaat uit Marokko. Juist daarom is het ontzettend belangrijk om grondstoffen lokaal terug te kunnen winnen uit afvalstromen of te produceren uit hernieuwbare bronnen.’

‘Ook als je kijkt naar toekomstige verdienmodellen en de internationale concurrentiepositie voor Europa en Nederland, is het belangrijk dat we nu echt stappen moeten gaan zetten’, aldus Prof. Heinemann. ‘Want met name China haalt ons op alle vlakken in en dat is niet omdat ze goed zijn in het namaken van technologieën. Als ik tegenwoordig de grote wetenschappelijke bladen als Nature en Science open sla, dan zijn het namelijk vooral Chinese onderzoeksgroepen die de boventoon voeren. Groene chemie en specifiek CCU is één van de weinige dingen waar we ons nog in kunnen onderscheiden en in voorop kunnen lopen.’

Tijmen Vries, BioBTX
Tijmen Vries, BioBTX

Waarom Noord-Nederland?

Volgens Heinemann is het Noorden de uitgelezen plek voor de koolstoftransitie: ‘We hebben hier toegang tot groene energie, we hebben de ruimte en netcongestie en stikstofproblematiek zijn hier minder een issue dan in de rest van het land. We hebben hier ook minder grote fossiele spelers dan havensteden als Rotterdam en Antwerpen. Daar is verandering moeilijker, omdat de chemische bedrijven daar ook allemaal afhankelijk van elkaar zijn. Je hebt een plek nodig om de nieuwe groene chemie van de grond af aan op te kunnen bouwen en dat kan bij uitstek in Noord-Nederland.’

‘We hebben met al deze elementen samen een sterke uitgangspositie voor groene chemie in het Noorden’, zegt ook Henri Kats, programmadirecteur van Chemport Europe. ‘Het fundamentele onderzoek in de regio is daarnaast ook van wereldniveau en we hebben geweldige bedrijven als Avantium, CIRCTEC en recent SkyNRG weten aan te trekken. En we hebben overheden en chemische bedrijven die de visie van groene chemie ook nog eens omarmen en zich weten te verenigen in het Chemport ecosysteem. Daarmee hebben we wel iets wat best uniek is.’

Die combinatie van factoren was voor een bedrijf als ChainCraft ook doorslaggevend om een fabriek in Noord-Nederland te bouwen. ‘De ruimte en stroomvoorziening zijn natuurlijk belangrijk, maar ook alle ondersteuning die we kregen was daarin doorslaggevend, bijvoorbeeld vanuit de NOM, maar ook van verschillende overheden’, zegt Joline de Brauw, COO van ChainCraft. ‘En natuurlijk Avebe, omdat ze bereid zijn zulke grote duurzame stappen te zetten en daarin voor lange tijd met ons willen samenwerken. Dat is echt heel gaaf en dat soort bedrijven hebben wij ook hard nodig.’

Joline de Brauw, Chaincraft
Joline de Brauw, Chaincraft

Hoe ver zijn we al met de transitie?

Naast ChainCraft, worden in het Noorden meerdere groene chemiefabrieken gebouwd die de komende jaren op commerciële schaal gaan draaien. Avantium en CIRCTEC bijvoorbeeld, maar ook BioBTX. ‘Wij maken van gerecycled plastic weer chemische bouwstenen en daarmee zijn we straks de eerste fabriek in Nederland die dit doet’, aldus Vries van BioBTX. ‘We hebben nu een aannemer en alle leveranciers voor onderdelen en afnemers en de vergunningen zijn bijna rond, dus we kunnen elk moment beginnen met bouwen in Delfzijl.’

Ook voor SusPhos, een bedrijf uit Leeuwarden dat fosfaat terugwint uit as van rioolslib, staan bijna alle lichten op groen voor de bouw van de eerste fullscale demonstratiefabriek bij SNB in Moerdijk. ‘We zitten nu in de basic engineering fase, dit najaar verwachten we het definitieve akkoord en dan kunnen we beginnen met de bouw’, aldus Breeuwsma. ‘De toepassing van ons proces na de slibverbranders geeft SNB een aanzienlijke reductie in haar CO₂ footprint.’

‘Ons proces heeft geen afvalstromen en we kunnen onze twee producten tegen marktconforme prijzen aanbieden’, vervolgt Breeuwsma. ‘Van het teruggewonnen fosfaat maken we circulaire meststoffen met een nihile carbon footprint en het tweede product, een cementvervanger is volledig koolstofneutraal, dus dat is een geweldig mooi en duurzaam alternatief voor een hele energie-intensieve industrie.’

CuRe Technology uit Emmen ontwikkelde een baanbrekende technologie om gebruikt polyester opnieuw te gebruiken en verwacht deze zomer de financiering rond te hebben voor de bouw van een commerciële fabriek. ‘Maar los van de financiering lopen we wel tegen een woud van regels aan. Niet eens voor de vergunning van de fabriek zelf, dat ging vrij soepel, maar vooral alle randzaken waar verschillende instanties goedkeuring voor moeten geven en het soms ook onderling niet met elkaar eens zijn’, zegt Josse Kunst, mede-eigenaar en CCO van CuRe. ‘Het kost een hoop geld en levert veel vertraging op en dat maakt het wel echt moeilijk voor een startup met een korte runway en een hoge burn rate.’

Marga Breeuwsma, SusPhos

De bottleneck: vergunningen

CuRe is bij lange na niet het enige bedrijf dat tegen regelgeving aanloopt. ‘Ik denk dat vergunningen op dit moment wel de grootste bottleneck zijn’, zegt ook Henri Kats van Chemport Europe. ‘We hebben het in Nederland wat dat betreft ook wel onnodig complex voor onszelf gemaakt en de afgelopen jaren is er ook veel meer een cultuur ontstaan van juridische risico’s zoveel mogelijk mijden. Maar als we een stap terugdoen, vinden we de koolstoftransitie wel allemaal belangrijk. Dus laten we dan ook toegeven dat iets nooit perfect kan gaan en uitgaan van het belang in plaats van de risico’s. Veel van deze bedrijven moeten door dit soort vertragingen weer extra financiering ophalen en dat zou niet nodig moeten zijn, want het gaat vaak ook nog eens om publiek geld.’

‘Als ondernemer is het heel frustrerend, maar ik snap aan de andere kant ook heel goed dat de gemiddelde vergunningsinstantie niet altijd die hele specialistische kennis in huis heeft’, zegt Josse Kunst van CuRe. ‘Ik heb een tijdje in Singapore gewerkt en daar kun je voor de bouw van een fabriek terecht bij een organisatie die hierin gespecialiseerd is, complexe vraagstukken uitzoekt en het hele vergunningstraject regelt. Ik denk dat we hier in het Noorden ook best baat zouden hebben bij zo’n organisatie.’

‘We bouwen iets compleet nieuws, dus we wisten van tevoren ook wel dat het een complex vergunningstraject zou worden’, zegt Joline de Brauw van ChainCraft. ‘We hebben daarom ook veel gesprekken gehad met andere bedrijven die in dezelfde fase zitten, zoals Avantium en BioBTX. Daar hebben we ontzettend veel van geleerd en daardoor konden we aan de voorkant al heel veel dingen regelen en voorbereiden en instanties ook meenemen in het proces. We willen nog niet te vroeg juichen, maar het lijkt allemaal te gaan lukken en we zijn van plan om alles wat we geleerd hebben ook actief te delen met andere bedrijven.’

Concurreren in een fossiele markt

Maar los van het aanbod van circulaire producten, blijft de cruciale vraag: wil de markt er ook voor betalen? ‘Concurreren met de fossiele industrie is soms best lastig’, zegt Tijmen Vries van BioBTX. 'Potentiële klanten zijn soms nog best huiverig en een sterk fluctuerende olieprijs, en daarmee ook de prijs van plastic, helpt ook niet echt mee. In februari was plastic nog spotgoedkoop. Het is nu met het sluiten van de Straat van Hormuz veel duurder, maar dat werkt helaas niet in ons voordeel. Klanten zien het als iets tijdelijks en ze betalen in ieder geval net zoveel als de concurrent.’

‘We hebben een hele efficiënte en goedkope manier gevonden om van gerecycled polyester nieuwe producten te maken. We zien daarom veel interesse vanuit de markt, maar al die grote bedrijven zijn liever afnemers van onze producten dan investeerders of mede-investeerders. Ze willen het product, maar niet het risico’, zegt Josse Kunst van CuRe. ‘En dat zorgt voor een probleem, want om producten te verkopen, moeten we opschalen en een fabriek bouwen, waarvoor we investeerders nodig hebben. En publieke investeerders kunnen pas investeren als marktpartijen bereid zijn de eerste stap te zetten.’

‘Daar zit dus nog best wel een investeringsgat’, vervolgt Kunst. ‘En als we als regio een duidelijke visie hebben op de koolstoftransitie, maar moeten wachten op of afhankelijk zijn van grote marktpartijen, dan geven we daarmee eigenlijk ook de regie over die visie uit handen. Dus wat we eigenlijk missen is gecoördineerde strategische funding voor het hele ecosysteem. Dat is ook best wel lastig om op te zetten, maar als we het niet doen halen we als regio onze strategische doelen gewoonweg niet.’

Josse Kunst, CuRe Technology
Josse kunst, CuRe Technology

Europese wetgeving

‘De fossiele industrie heeft al vele decennia aan doorontwikkeling en optimalisaties achter zich, dus dat maakt het ook lastiger voor groene chemie om daar als nieuwe industrie mee te kunnen concurreren’, aldus Henri Kats van Chemport Europe. ‘Het maakt het ook lastiger om investeerders te vinden. Voor financiering is vraagcreatie nodig, en ik denk dat Nederlandse en vooral ook Europese wetgeving daar veel in kan betekenen.’

Tijmen Vries van BioBTX denkt ook dat Europese wetgeving veel kan betekenen. ‘Wet- en regelgeving die stimuleert om groene chemieproducten in de markt te zetten helpt aan alle kanten. Het creëert vraag, het helpt bedrijven om die eerste fase door te komen, financiering te vinden en fabrieken te bouwen, want mensen weten dat er een markt voor komt. Er zijn al wetten voor in de maak, maar dat is wel een complex proces. Van groene chemie maak je immers ontzettend veel verschillende producten en voor al die eindproducten heb je aparte wet- en regelgeving nodig.’

De EU zet sterk in op Carbon Capture and Storage (CCS). Carbon Utilisation (CCU), waarbij afgevangen CO₂ opnieuw wordt ingezet als grondstof voor de productie van chemicaliën, materialen en brandstoffen, wordt wel erkend binnen het Europese beleid, maar is nog minder uitgewerkt in regelgeving en marktmechanismen. ‘Voor bedrijven maakt dat een groot verschil', zegt David Ziegler, mede-oprichter en CCO van het Antwerpse bedrijf D-CRBN. ‘CO₂ opslaan blijft een kostenpost, terwijl het hergebruik van CO₂ economische waarde creëert. Met onze plasma-technologie kunnen we CO₂ op een energie-efficiënte manier omzetten in koolstofmonoxide en syngas, essentiële bouwstenen voor de chemische industrie.’

CCU als sleuteltechnologie

Onlangs haalde D-CRBN € 17,5 miljoen op in een Series A financieringsronde om zijn technologie verder op te schalen, industriële demonstratieprojecten uit te rollen en de weg vrij te maken voor commerciële toepassingen. ‘Wij focussen ons op de conversie van CO₂ naar waardevolle grondstoffen', zegt Ziegler. ‘Daarom werken we graag samen met bedrijven die actief zijn in Carbon Capture en met chemische bedrijven die deze grondstoffen verder kunnen verwerken tot duurzame producten.'

‘Daarnaast onderzoeken we verschillende mogelijkheden in Noord-Nederland en werken we momenteel aan een subsidieaanvraag. Groningen Seaports is bezig met de ontwikkeling van een CCU Fieldlab, waar wij mogelijk tot de eerste bedrijven behoren die onze technologie kunnen testen. Dat biedt een unieke kans om onze technologie verder op industriële schaal te valideren. Tegelijk komen we graag in contact met bedrijven die openstaan voor samenwerking rond CO₂-valorisatie en circulaire koolstofketens.’

Bright Renewables uit Enschede houdt zich onder andere bezig met Carbon Capture en kijkt ook naar het Noorden voor opschalingsmogelijkheden. ‘We zijn als bedrijf onderdeel van HoSt Group en ontwikkelen duurzame technologieën, onder andere op het gebied van Carbon Capture, zegt Ivan Derkink, Manager Business Development. ‘Daarnaast hebben we een technologie ontwikkeld om van CO₂ en waterstof e-methanol te maken. Daarvoor zijn we momenteel al bezig met een TRL-7 pilot in Zweden, als onderdeel van het Horizon Europe project, maar we willen ook een tweede pilot opzetten in Noord-Nederland en daarvoor zoeken we naar potentiële partners.’

Groene chemie is één van de weinige dingen waar we nog in voorop kunnen lopen. China haalt ons op alle vlakken in.

Matthias Heinemann Rijksuniversiteit Groningen

De toekomst van de chemische industrie is groen

‘CO₂ blijft er altijd en als we als Europa onze autonomie willen behouden en kijken naar een nieuw, groen verdienmodel, zullen we echt meer moeten gaan kijken naar dit soort technologieën', aldus Henri Kats. ‘De chemische industrie staat vooraan in de keten van de uiteindelijke producten die we dagelijks gebruiken en nodig hebben. Het is een industrie die voor vervuiling heeft gezorgd, maar het is ook een industrie die daarin kan veranderen. En dat moet ook, want het is een onmisbare industrie.’

‘Ik geloof echt dat Noord-Nederland de plek is voor groene chemie, anders zaten we hier ook niet’, zegt Josse Kunst van CuRe. ‘We hebben hier geweldige bedrijven, alle benodigde kennisinstellingen en gemeentes en provincies die meedenken en meehelpen. We hebben alles in huis om daarin internationaal voorop te kunnen lopen. Als we die visie samen omarmen, dan wordt het ook tijd om groot te denken, groot te doen en Champions League voetbal te gaan spelen.’