Proeffabriek carbonaatbrandstofcel voor CO₂-afvang op commerciële schaal

De vraag naar producten uit olie is onverminderd groot. ExxonMobil wil aan die vraag naar producten blijven voldoen én de CO₂-uitstoot beperken. Het bedrijf bouwt daarom in 2025 een proeffabriek voor CO₂-afvang met carbonaatbrandstofceltechnologie op hun raffinaderij in de Botlek.

Tekst: Jessica Vermeer
Beeld: ExxonMobil
Gepubliceerd: 02.04.2024

Met hun nieuwste bedrijfsonderdeel, Low-Carbon-Solutions (LCS), kijkt ExxonMobil wat ze met nieuwe technologie kan bijdragen aan het verminderen van de industriële CO2-uitstoot op grote schaal. Het bedrijf verwacht dat alleen wind, zonne-energie en elektrische auto’s niet voldoende zijn om naar een net-zero omgeving te gaan. Binnen dat kader bouwt ExxonMobil in samenwerking met FuelCell Energy een proeffabriek die gebruik maakt van carbonaatbrandstofceltechnologie (CFC-technologie) om industriële CO2 af te vangen en op te slaan.

“De betaalbaarheid van de energietransitie is bij huidige technologieën een uitdaging”, zegt Raymond van der Horst. Van der Horst is lead country manager bij ExxonMobil in Nederland. In die rol onderhoudt hij onder andere contacten met de overheid. Hij brengt bij de overheid knellende wetgeving onder de aandacht, en bepleit aanpassingen in het kader van wet- en regelgeving, zodat ExxonMobil kan investeren in nieuwe, betaalbare technologische oplossingen om haar net-zero doelstellingen te bereiken. Daar valt nog veel werk te doen, zegt hij. “We werken met FuelCell Energy aan deze nieuwe brandstofceltechnologie om die geschikt te maken voor CO2-afvang in een industriële omgeving. Betaalbaarheid is noodzakelijk om brede toepasbaarheid mogelijk te maken. Zodra je technologie breed kunt toepassen, ga je meters maken wat betreft emissiereductie.”

CFC model

 


Waardevolle bijproducten

Mensen zien ExxonMobil voornamelijk als oliebedrijf. “Vanwege ons Esso-merk op de tankstations natuurlijk, maar eigenlijk zijn we ook een technologiebedrijf”, aldus Van der Horst. “Een nieuwe technologie als deze ontwikkelen en succesvol uitrollen en verkopen past perfect binnen ons bedrijf.” Zo’n proeffabriek bouwen om de technologie op kleine schaal in een operationele omgeving te testen is dusdanig kostbaar dat het bedrijf voor dit project op zoek ging naar steun. De financiering komt onder meer van het innovatiefonds emissiehandelsysteem van de EU en de subsidie Demonstratie Energie en Klimaatinnovatie van de RVO.

De proeffabriek komt naast een bestaande waterstoffabriek op het raffinaderijterrein in de Botlek bij Rotterdam. De installatie concentreert de afgevangen CO2 uit fabrieksuitstoot in twee brandstofcelmodules ter grootte van een vrachtwagencontainer. Tijdens dat proces creëren ze bovendien warmte, elektriciteit en waterstof. “Dat is het baanbrekende”, zegt Van der Horst. “Door die waardevolle bijproducten heeft de technologie potentieel veel lagere kosten. Bovendien is de installatie modulair.” De afgevangen CO2 zal de raffinaderij transporteren en opslaan onder de Noordzee binnen het Porthos-project. Over hoe de gepatenteerde membraanbrandstofceltechnologie precies werkt, wil Van der Horst niet verder uitweiden. “Sinds de ontwikkeling startte in 2016 is de CO2-afvang per vierkante meter oppervlakte al met een factor drie verbeterd. We kunnen nu ongeveer negentig procent afvangen of comprimeren.”

"Zodra je technologie, zoals de CFC-technologie, breed kunt toepassen, ga je meters maken wat betreft emissiereductie"

De technologie is nog niet getest op commerciële schaal en de proeffabriek moet daar verandering in brengen. De bouw gaat in 2025 plaatsvinden en in 2026 moet de fabriek starten. Na een paar jaar testdraaien moet duidelijk worden hoe de technologie in operationele omstandigheden presteert en hoe ze de kosten kunnen beheersen en optimaliseren. “Als het werkt kunnen we deze technologie zelf uitrollen op andere locaties, maar we kunnen hem dan ook verkopen.”

Moleculenbusiness

Het hele project van ExxonMobil is gestoeld op het achterliggende doel om de industrie emissievrij te helpen maken. Zij kijken zelf niet alleen naar de totale uitstoot, maar naar de uitstootintensiteit. “Als je kijkt naar hoeveel producten we maken met relatief weinig emissie, zitten we juist als een van de koplopers aan de goede kant. Als je onze fabriek weg zou halen boek je geen klimaatwinst, integendeel. Je krijgt dan waarschijnlijk meer emissies, omdat de vraag naar de producten blijft en je die vervolgens ergens anders in een minder efficiënt proces moet maken”, zegt van der Horst.

Deze proeffabriek gaat nog geen grote emissiereductie opleveren, maar hij moet wel laten zien of de carbonaatbrandstofceltechnologie op commerciële schaal kan werken. ExxonMobil zal de fabriek na een paar jaar draaien, waarin hij ongeveer 46.000 ton CO2 zal afvangen, ook weer afbreken. In die testperiode moet de technologie technisch gereed zijn en duidelijk geworden zijn hoe de kosten omlaag zouden kunnen. Als dat lukt, hebben ze een technologie die alle bedrijven met een schoorsteen die CO2 uitstoot in principe kunnen gebruiken. “En dat is hard nodig, want de nu bestaande technologieën kunnen ons niet naar net-zero in 2050 brengen.”

De technologie richt zich op uitstootbeperking en gaat ervan uit dat we aardolie en gas blijven gebruiken. ExxonMobil voorziet geen problemen in aanvoer van deze grondstoffen in de komende 25 jaar. “Aardolie blijft noodzakelijk om de samenleving te voorzien van alle producten die ze vraagt. We zullen meer gaan recyclen, maar olie blijft in de nabije toekomst nodig”, zegt Van der Horst. “Wij zitten in de moleculenbusiness en we vormen de producten waar vraag naar is. Dat zal in de tijd blijven bewegen en wij bewegen met de samenleving mee.”

Eerlijk speelveld

Een andere belangrijke factor in grootschalige emissiereductie is de rol van de overheid. Van der Horst heeft wel wat aan te merken op hoe de Europese overheid functioneert ten opzichte van de rest van de wereld. “In Europa lopen we achter op bijvoorbeeld Amerika, waar de wetgeving veel meer stimulans geeft aan innovaties en nieuwe ontwikkelingen sneller van de grond komen. De wetgeving moet een eerlijk speelveld garanderen tussen Europa en de rest van de wereld. Dat proces verloopt langzaam. Als we echt naar net-zero in 2050 willen, moeten we kostbare nieuwe technologieën ook in Europa veel beter stimuleren.”

Volgens Van der Horst hebben Nederland en Europa de belangrijke taak om technologie en fabrieken hier te houden. “Klimaat houdt niet op bij de grens. We investeren wereldwijd, maar wel op de plaatsen waar het zinvol is en waar we de grootste stappen kunnen maken. Als Europa die investeringen hier wil, moet het aantrekkelijk genoeg zijn ten opzichte van Amerika of Azië.” ExxonMobil is wat hem betreft een bedrijf dat als geen ander kan bijdragen aan de oplossing. “Wij kunnen die stappen maken, sneller dan andere bedrijven. We hebben de mensen, de kennis en de benodigde financiële middelen, maar de politiek moet wel de juiste omstandigheden creëren.”

Maatschappelijke discussie

Het bedrijfsleven heeft in de eerste plaats een langetermijnvisie nodig van de overheid. “Die is niet altijd duidelijk. Een installatie staat vaak twintig jaar, maar de overheid denkt typisch per vier jaar vooruit. De planningshorizon van de overheid is voor bedrijven dus eigenlijk te kort. We hebben onze plannen tot 2030 al gemaakt en het is niet eenvoudig om hierin de komende vier jaar nog veel te veranderen.” Daarnaast hebben bedrijven wet- en regelgeving nodig die investeringen hier stimuleert. “Ik zie de investeringen graag naar Nederland komen, maar dan moet de overheid de juiste omstandigheden creëren. Markten zouden sterkere prikkels moeten gaan geven voor verduurzaming en CO2-reductie, zodat investeringen ook hier lonend worden.”

Als laatste noemt Van der Horst de benodigde infrastructuur. “De overheid moet zorgen dat de randvoorwaarden er zijn. Daar hadden ze de afgelopen jaren meer kunnen doen. Wij kijken serieus naar elektrificatie, maar gezien de problemen met netcongestie denken we dat dit voorlopig moeilijk is. Dit moet eerst worden opgelost, want een petrochemische fabriek volledig elektrificeren en vervolgens zonder betaalbare en betrouwbare elektriciteit zitten, is voor ons geen optie.”

“De betaalbaarheid van de energietransitie is bij huidige technologieën een uitdaging”

Hij ziet ook dat de publieke opinie belangrijker geworden is. Hij pleit ervoor om naar de feiten te kijken. “Een systeem dat al 130 jaar bestaat en zo gigantisch van omvang is, verander je niet zomaar. En er is niet maar één oplossing, we moeten voor elke toepassing en situatie kijken wat de beste oplossing is. Die maatschappelijke discussie – welke prijs zijn we als samenleving bereid te betalen voor verduurzaming van onze energievoorziening, onze grondstoffen en onze producten? - is hier wat mij betreft nog onvoldoende gevoerd.”

Volgens Van der Horst denken we in Nederland en Europa te vaak binnen de landsgrenzen. Als je hier een fabriek sluit waardoor er in een buurland een minder efficiënte installatie langer doorwerkt, heb je binnen je grenzen qua uitstoot misschien een succes behaald, maar beweeg je toch de verkeerde kant op. “Die visie mis ik bij burgers en politici. We hadden als industrie misschien ook meer aan dit bewustzijn kunnen bijdragen, zodat mensen zich beter zouden realiseren wat je mist als je de industrie wegduwt.”