In 2029 staat er ergens in Nederland een installatie die uit circulaire methanol de olefinen etheen en propeen produceert. Capaciteit: tweehonderdduizend ton per jaar. Daarna volgt opschaling naar een miljoen ton in 2035, qua grootte vergelijkbaar met een fossiele stoomkraker. Het plan is afkomstig van Ralph Koekkoek en Reinier Grimbergen.

Koekkoek studeerde scheikunde, werkte bij DSM aan de investeringskant en als business developer, begon later voor zichzelf met een spin-off van DSM die niet recyclebaar plastic afval omzet in hoogwaardige brandstofpellets. Daarna was hij betrokken bij projecten op het gebied van groene methanol en ammoniak. “Ik zag dat de methanol werd verbrand in schepen, waarbij veel CO₂ vrijkwam, en dacht: is het niet veel beter om die koolstof in de keten te houden? Daar bestond immers al een mooie technologie voor: Methanol-to-Olefins (zie kader, -red.).”

Hij nam contact op met Reinier Grimbergen, die hij kende uit zijn DSM-tijd. Grimbergen, eveneens chemicus, werkte bij DSM als kristallisatie-expert, was vice-president R&D van de Resins-groep en werkte vervolgens bij TNO aan de elektrificatie van de industrie. Toen Koekkoek hem belde, was hij er principal consultant industrietransformatie. Grimbergen: “We zagen dat de grote spelers MTO niet gingen toepassen. Die gaan eerst hun bestaande assets, de stoomkrakers, tot het einde van hun leven economisch uitnutten. Dus besloten we om zelf maar een MTO-installatie te gaan realiseren.” Dat doen ze vanuit de startup Blue Circle Olefins. ‘Circle’ verwijst naar circulariteit, ‘Blue’ naar het boek The Blue Economy.

Haalbaarheidsstudie

Etheen en propeen zijn de belangrijkste bouwstenen van de chemische industrie en staan aan de basis van tal van producten, zoals plastics en coatings. Ze worden nu nog geproduceerd door het stoomkraken van ethaan en nafta. Voor hun MTO-installatie wil Blue Circle circulaire methanol als grondstof gebruiken, waardoor over de gehele levenscyclus tachtig procent minder CO₂ vrijkomt vergeleken bij stoomkraken van fossiele nafta.

Methanol is er in meerdere varianten: ‘grijs’ uit aardgas, ‘blauw’ uit aardgas met CCS, uit CO₂, uit afval en uit biogas en biomassa. “Voor onze circulaire olefinen willen wij alleen werken met niet-fossiele grondstoffen”, vertelt Koekkoek. In een zojuist gestarte haalbaarheidsstudie (in samenwerking met afvalinzamelaar Renewi, Havenbedrijf Moerdijk en Blue Fifty, gespecialiseerd in toepassing van innovatieve technologieën) worden verschillende combinaties van voorbehandeling en vergassing om niet-recyclebaar plastic afval om te zetten in methanol geanalyseerd, zowel technisch als economisch. “De uitdaging is om het afval, dat nu nog naar de verbrandingsoven gaat, om te zetten in methanol.” Dat een deel een fossiele oorsprong heeft is geen bezwaar. “Want de koolstof wordt niet volledig via verbranding de atmosfeer in geblazen maar wordt terug in de keten gebracht.”

Daarnaast zal de fabriek voor een groot deel gevoed worden met methanol op basis van biomassa. Grimbergen: “Je praat dan over tweede-generatie-biomassa, die niet concurreert met voedsel. Dus geen zetmeel en suikers, maar uitsluitend de niet consumeerbare delen van een plant.”

Koekkoek: “We verwachten dat de wereldwijde markt voor circulaire methanol in 2030 naar zo’n 45 miljoen ton per jaar groeit, waarvan een derde uit Azië komt. We hebben in Nederland met de havens een goede infrastructuur om methanol te importeren. Maar uiteindelijk willen we een Europese waardeketen opzetten. Er is hier meer dan voldoende biomassa en afval beschikbaar om de chemie te voeden.”

TRL9

Het mooie is dat Blue Circle Olefins meteen begint bij de hoogste TRL: 9 (opschalen en vermarkten). Er wordt namelijk gebruik gemaakt van bewezen technologie die in China op grote schaal wordt toegepast om olefinen te produceren uit methanol op basis van steenkool (dat eerst wordt omgezet in syngas). Dezelfde techniek is geschikt voor productie van olefinen op basis van circulaire methanol. Grimbergen: “Je kan zo’n fabriek met een licentie hier bouwen. Die bestaat uit een reactor en voor de rest is het eigenlijk één grote opwerkingssectie om het rendement en de zuiverheid van de eindproducten op orde te krijgen.” Koekkoek: “We hebben in Europa hoge ambities om circulair en net zero te worden. Maar iedereen die in de chemie werkt weet dat opschalen van TRL 6 naar TRL 9 een jaar of twintig kost. Met zo’n fabriek begin je meteen bij 9.”

Een ander voordeel is dat de eindproducten (in tegenstelling tot producten van mechanisch gerecycled plastic) geschikt zijn voor voedselverpakkingen. Koekkoek: “Daarvoor heb je virgin quality nodig, en die gaan wij leveren. Onze etheen en propeen zijn chemisch identiek aan die van bedrijven als Shell, Dow en SABIC. Het is in die zin een drop-in, wat het grote voordeel biedt dat de hele downstream-industrie zich niet hoeft aan te passen. Je kan dus snel heel veel effect sorteren.”

Concurrerend

De vraag waarom MTO in Nederland en Europa nog nauwelijks wordt toegepast, beantwoordt Grimbergen met: “Omdat circulaire methanol duurder is. Olie en gas zijn goedkoper. Dat is ook de reden waarom de hele transitie zo stagneert. Maar er zijn inmiddels wel wat dingen veranderd. Europa wil met de Green Deal en de Clean Industrial Deal leidend zijn in de groene industrie. Dat komt niet zonder uitdagingen, maar er is wel op ingezet, ook in wet- en regelgeving.”

Koekkoek: “Aanvankelijk zal er een premium, een meerprijs, op onze circulaire olefinen zitten. Maar we verwachten dat we vanaf 2035 concurrerend zijn ten opzichte van fossiel. Ten eerste zullen de kosten van methanol omlaag gaan omdat er meer projecten komen, ook op grotere schaal, en schaalgrootte is heel belangrijk in de industrie. Daarmee verwachten we dat de prijs van methanol zal dalen. Ten tweede gaan we zelf naar een grote schaal en dat drukt onze kostenstructuur. En ten derde verwachten we dat door ETS de prijs van fossiel omhoog gaat en er een gelijker speelveld ontstaat.”

Koekkoek: “We hebben overigens doorgerekend dat als je alles bij elkaar neemt, je praat over aanvankelijk twee of drie procent prijsverhoging van consumentenproducten. Binnen een transitie van vijfentwintig jaar. Als je dat uitsmeert praat je over een verwaarloosbare prijsverhoging per jaar vergeleken met de inflatie.”

A-merken

De fase die er nu aan komt verwacht Blue Circle te financieren met een combinatie van subsidies en private investeringen. Voor het traject daarna (detailed engineering en bouw) is minimaal vijfhonderd miljoen euro nodig. Daarvoor is Blue Circle Olefins in gesprek met verschillende private financiers en Europese fondsen. “Het zal een mix zijn”, aldus Grimbergen.

Koekkoek: “De overheid, zowel landelijk als lokaal, heeft hier ook belang bij. Op Chemelot is een kraker van SABIC gestopt, in Rotterdam zijn recent fabrieken stilgezet, en Shell zegt misschien te willen stoppen met chemie in Moerdijk. Twee jaar geleden maakten we in Nederland zes miljoen ton olefinen, nu zitten we op vier miljoen ton. Waar eindigt dit? En wat betekent het voor ons land? Hier praten we met regionale overheden en met het ministerie van Klimaat en Groene Groei over, en ook op Europees niveau. De bestaande spelers gaan dit probleem niet oplossen, want die hebben andere belangen. Daarom denken wij dat het tijd is voor een nieuwe Europese chemiespeler die de transitie naar duurzaamheid kan faciliteren.”

Grimbergen: “We hopen begin 2027 de FID (Final Investment Decision – red.) te hebben, om dan eind 2029 te kunnen starten met de fabriek. Dit is belangrijk omdat we samenwerken met een aantal grote A-merken die in 2030 volledig circulair willen zijn en daarvoor ons product als basis willen gebruiken.”

Lid VNCI

Grimbergen: “We zijn vorig jaar lid geworden van de VNCI omdat de strategie van de VNCI ons erg aanspreekt. De VNCI loopt binnen Europa best voorop in het streven om circulariteit neer te zetten als strategische richting. Daarnaast waarderen wij het dat de VNCI ook startups de mogelijkheid biedt om lid te worden. Uiteindelijk willen we als branche gezamenlijk de chemie bestendig maken en verduurzamen en zorgen voor een positief imago, en daar werken we graag aan mee. Je moet niet alleen steunen en kreunen, maar ook laten zien, met name richting beleidsmakers, dat je concreet aan oplossingsrichtingen werkt. Er zijn heel veel mooie initiatieven. Laten we dat vieren en als geheel naar voren brengen.”

MTO

Methanol-to-Olefins is een chemisch proces waarmee uit methanol met een hoge selectiviteit etheen en propeen worden gemaakt, de basisgrondstoffen voor de kunststoffen polyethyleen en polypropyleen.  Methanol wordt eerst gedehydrateerd naar dimethylether, en die wordt met behulp van een katalysator verder gedehydrateerd. Daarbij ontstaat een mengsel van etheen en propeen.