Programmalijn 3: Circulaire grondstoffen, processen en producten

Het onderzoeken en ontwikkelen van nieuwe kosteneffectieve apparaten, processen en diensten inclusief ontwerptools en ontwerp strategieën, voor eindgebruikers in de procesindustrie, die hergebruik van rest- en afvalstromen maximaliseren, afvang van 5 Mton CO2 per jaar in 2030 haalbaar maken en brede toepassing van digitalisering in 2025 mogelijk maken, waarbij de impact van de industrie op de ruimtelijke kwaliteit en leefbaarheid gelijk blijft of wordt verkleind. Projecten binnen deze deelprogrammalijn zijn gericht op onderzoek en ontwikkeling van de volgende apparaten, processen en diensten:

Opwaardering van reststromen van processen (water, rookgassen)

Terugwinning van waardevolle componenten uit reststromen zorgt voor een besparing op grondstoffen en daarmee meestal op energiegebruik. Daarom is behoefte aan procestechnologie voor terugwinning van materialen, procesontwikkeling voor het sluiten van kringlopen, en processen voor conversie van reststromen naar materialen en brandstoffen.

De onderzoeksthema’s zijn:

  • Technologieontwikkeling rondom korte termijn (tot 2023) circulaire business cases;
  • Doorontwikkeling van het terugwinnen van zouten uit brine stromen.
Industriële symbiose

Naast energiebesparing en CO2-emissiereductie binnen de hekken, zijn vaak veel grotere besparingen mogelijk door een integrale systeemoptimalisatie.

De onderzoeksthema’s zijn:

  • Uitwerking van symbiose kansen en ontwikkeling van business- en organisatiemodellen voor ketensamenwerking;
  • Ontwikkeling van technologie voor industriële symbiose opties in industrieclusters;
  • Ontwikkeling van infrastructuuroplossingen die industriële symbiose kosteneffectief maken.
Circulaire koolstofafvang en hergebruik van CO- en CO2-stromen

Op korte termijn (< 5 jaar) wordt piloting van hergebruik van staalgas naar chemie verwacht, en van afval naar chemie via vergassing. Gasreiniging en -scheiding zijn daarvoor essentieel. CO2 hergebruik of opslag kunnen beide bijdragen aan emissiereductie. Hergebruik kan op korte termijn plaatsvinden in minerale bouwmaterialen of op langere termijn als grondstof synthetische brandstoffen. Directe afvang en opslag van CO2 (CCS) kan reeds op de korte termijn voor 2025 worden toegepast. Het captureproces, inclusief de gasbehandeling is bij hergebruik en opslag grotendeels vergelijkbaar en ontwikkeling daarvan is
daarmee een no-regret optie.

In 2019 is het onderdeel afvang en hergebruik van CO2 van de programmalijn CCUS van het TKI Nieuw Gas toegevoegd aan deze JIP-call. Het onderdeel transport en opslag van CO2 wordt niet door deze JIP-call ondersteund; hiervoor wordt naar de CCUS-studies en -pilotregeling verwezen.

De onderzoeksthema’s zijn:

  • Procesontwikkeling en technologie-inventarisatie van kansrijke procesketens voor gesloten koolstofkringlopen, inclusief direct air capture van CO2;
  • Scheidingstechnologie voor opwaarderen van restgasstromen, gericht op CO- en CO2-hergebruik, inclusief CO2-afvang uit met zwavel, vaste stof, of zuren vervuilde gasstromen;
  • Ontwikkeling van chemie op basis van industriële restgassen;
  • Doorontwikkeling, opschaling en toepassingsonderzoek van afvangtechnologieën voor CO2, zoals sorbents met een aantoonbare korte time-to-market (TRL 5 of hoger).