ALIGN-CCUS: Naar een koolstofarme Europese industrie

Align World

Met een omvang van 23 miljoen euro is ALIGN-CCUS wereldwijd een van de grootste integrale projecten op het gebied van de afvang, opslag en benutting van CO2. Peter van Os van TNO coördineert de samenwerking tussen industrie en onderzoeksinstellingen uit vijf Europese landen, gericht op concrete projecten in zes industriële clusters. "Met ALIGN-CCUS nemen we de belangrijkste belemmeringen weg en zorgen we voor een ferme basis op alle aspecten van de CO2-keten."

Een klimaatvriendelijke toekomst vereist een koolstofarme industrie en energievoorziening. Bedrijven moeten omschakelen naar niet-fossiele bronnen, en - hoe sneller hoe beter - oplossingen zoeken voor CO2. Dat laatste is de inzet van ALIGN-CCUS, een groot Europees project dat alle aspecten van de complete CO2 keten onder de loep neemt: afvang, opslag, transport en benutting. Het totale budget is 23 miljoen euro, afkomstig uit het EU-programma ACT (Accelerating CCUS technologies), een samenwerkingsverband tussen het Europese Horizon 2020 programma en nationale programma's van de vijf deelnemende landen. De Nederlandse inbreng is 3 miljoen euro, als subsidie van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland.

In ALIGN-CCUS werken maar liefst dertig partijen uit industrie en onderzoek samen en Peter van Os coördineert dat allemaal. "Een spannend project" zo karakteriseert hij het zelf. "De grootschalige aanpak, de vele aspecten die we onder de loep nemen en het grote aantal deelnemers zorgen voor een flinke uitdaging." Maar het is ook een belangrijk project, dat gevoel leeft bij alle betrokkenen uit onderzoek en industrie, meer dan 150 in totaal. "Er is een enorme drive", zegt Van Os. "De projectbijeenkomsten zijn altijd goed bezocht en er is een open, enthousiaste atmosfeer. Iedereen is enorm gemotiveerd om het CO2 probleem op te lossen en de toekomst voor de Europese industrie en energiesector vorm te geven. Zo resulteert ALIGN-CCUS in een ferme basis op alle aspecten van de CO2-keten".

Opslag en transport

Grenland, Noorwegen Cementfabriek en ammoniakfabriek als grootste CO2-bronnen. Samen met een afvalverbrandingsinstallatie in het nabijgelegen Oslo zeer geschikt voor CCUS. Hier wordt gewerkt aan plannen voor een onshore CO2-terminal en offshore CO2-opslag.Grangemouth, Verenigd Koninkrijk Raffinaderijcomplex voor chemische producten en plannen voor gascentrale met CO2 afvang (Caledonia Clean Energy Project). Accent ligt op kostenbesparingen via delen van infrastructuur en optimaliseren van CO2 transport en opslag.Teesside, Verenigd Koninkrijk Concentratie van industriële productie met plannen voor de productie van schone (blauwe) waterstof via afvang en opslag van CO2. Ook hier ligt het accent op kostenbesparing via gedeelde transport- en opslaginfrastructuur.Noordrijn-Westfalen, Duitsland Ruhrgebied, veel industriële productie. Bruinkoolcentrales. Accent ligt hier op afvang en gebruik van CO2-uitstoot (Duitsland heeft weinig offshore opslag opties).Rotterdam, Nederland Vijf grote raffinaderijen, productie-installaties voor waterstof, industriële gassen en chemicaliën. Gasgestookte centrales, afvalverbranding. Realisatie van een 'hub' voor het koolstofneutraal benutten van aardgas gecombineerd met offshore CO2-opslag.Oltenia, Roemenië Accent op haalbare transportroutes voor CO2 en opslagopties (o.a. het gebruik van CO2 bij oliewinning, om olievelden onder druk te brengen.)

De focus van ALIGN-CCUS ligt bij zes industriële clusters (zie kader), elk met bedrijven die hun klimaatimpact willen verkleinen met behulp van de afvang, benutting en opslag van CO2 (CCUS is de afkorting voor carbon capture, utilization, and storage). Het project haakt daarbij zoveel mogelijk aan bij bestaande proef- en demonstratieprojecten in verschillende ontwikkelingsfasen. De eindrapportage, die later dit jaar wordt verwacht, zal voor elk van deze clusters een blauwdruk bevatten waarin de meest relevante opties zijn uitgewerkt.

De opslag van CO2 is een cruciaal onderdeel van ALIGN-CCUS. "Er is al heel veel gepubliceerd over de mogelijkheden, zowel onshore als offshore", zegt Van Os, "maar is dat voor een belangrijk deel slechts een papieren werkelijkheid. ALIGN-CCUS brengt de daadwerkelijke geschiktheid voor CO2-opslag in kaart van gasvelden, aquifers  en andere concrete opties. Om daar een oordeel over te kunnen vellen zijn inmiddels 'storage readiness levels' opgesteld naar analogie van de welbekende 'technology readiness levels'. Verder verkennen we de mogelijkheden voor het 'hergebruik' van bestaande offshore installaties die oorspronkelijk zijn aangelegd voor de olie- en gaswinning. Ook studies naar het transport van CO2, per schip of via nieuwe of bestaande pijpleidingen, vormen onderdeel van het werkpakket. Met ALIGN-CCUS zetten we zo belangrijke stappen in de ontwikkeling van offshore CO2-opslag: wat is er mogelijk, wat is er nodig, en wat zijn de kosten. We gaan als het ware in de startblokken staan om CCUS echt te kunnen realiseren."

Afvang en utilisatie

ALIGN-CCUS behelst ook projecten aan het begin van de CO2-keten, gericht op de optimalisatie en kostenreductie van technologie voor CO2-afvang. Op dat gebied heeft Nederland al de nodige ervaring, met name bij afvalverbrandingsinstallaties, waar CO2 wordt afgevangen ten behoeve van de tuinbouw. Van Os: "De technologie is over het algemeen behoorlijk volwassen. Hier gaat het vooral om het optimaliseren van technologie en het verbeteren van milieu- en economische aspecten."

Als alternatief voor opslag is de chemische benutting van CO2 ook een belangrijk onderdeel van de keten. Met name in Duitsland is daar de nodige belangstelling voor, onder andere omdat de mogelijkheden voor offshore opslag daar beperkt zijn. Als onderdeel van ALIGN-CCUS is eind vorig jaar bij de bruinkoolcentrale van RWE in Niederaussem, even ten oosten van Keulen, een proefinstallatie in gebruik genomen. Deze benut de afgevangen CO2 en maakt er - met behulp van waterstof afkomstig uit de elektrolyse van water - dimethylether (DME) van. Dat is een synthetische dieselvervanger en als zodanig een klimaatvriendelijke brandstof voor vrachtwagens en schepen. Het is ook een chemische grondstof voor een breed scala aan toepassingen. De capaciteit van de installatie is zo'n 50 kg per dag en dat geeft al aan dat de technologie nog niet volwassen is. Volgens Van Os geldt dat in zijn algemeenheid voor technologie voor de chemische benutting van CO2. "Utilisatie is een zaak van langere adem, maar daarom niet minder de moeite waard. Het biedt bijvoorbeeld kansen voor verduurzaming van de luchtvaart, via klimaatneutrale synthetische brandstoffen."

Publieke perceptie

Tenslotte is in ALIGN-CCUS aandacht voor communicatie en publieke perceptie. "Het is belangrijk om inzicht te krijgen in de voorwaarden voor maatschappelijke acceptatie", zegt Van Os. "Vervolgens ontwikkelen we instrumenten en strategieën om de kans van slagen voor industriële CCUS te vergroten." Hij is benieuwd of initiatieven rond de benutting van CO2 wellicht tot meer acceptatie leiden voor alle technologie om het CO2-probleem aan te pakken. Waarbij opslag nu het meest urgent is: "Als we echt vooruitgang willen boeken met de reductie van CO2-emissies ontkomen we er niet aan om CO2 op te slaan. Dat geldt zeker voor de korte termijn, zolang we nog fossiele bronnen blijven benutten en de utilisatie-technologie nog onvoldoende is ontwikkeld. Maar bedenk ook: met processen zoals de productie van staal en cement gaat zoveel CO2 productie gepaard, dat valt niet allemaal te benutten. Je maakt dan zoveel van een bepaald product dat je de complete wereldmarkt verstoort. Dat levert nooit een positieve businesscase op."

Van Os is optimistisch over de toekomst: "Het is nu een kwestie van vergunningen verkrijgen voor proefprojecten, maar ik denk dat binnen drie tot vijf jaar de eerste CO2 de grond in gaat, op behoorlijk grote schaal. Natuurlijk kost het tijd om de keten op te tuigen van afvang, transport en offshore opslag. Maar als we echt doorpakken, dan zijn we in 2030 al een heel eind."