Het is zaterdagochtend 1 januari 2050. Nederland wordt wakker, velen met een kater, want de overgang naar het magische jaartal is uitbundig gevierd. Magisch, omdat ooit is besloten dat we in 2050 klimaatneutraal moesten zijn. En dat is gelukt. In miljoenen woningen gaat de thermostaat aan. Wind- en zonne-energie verwarmen de woningen. Smartphones worden uitgerold. Ze zijn klimaatneutraal geproduceerd: de CO₂-uitstoot tijdens de productie van de chemische en andere bouwstenen was nul, én ze zijn gemaakt uit niet-fossiele grondstoffen. Daarnaast is het apparaat zo ontworpen dat als we het model zat zijn, veel componenten makkelijk opnieuw gebruikt kunnen worden. Andere, zoals de plastic behuizing, worden chemisch gerecycled en aan het begin van de productieketen opnieuw als grondstof ingezet. Afval bestaat niet meer.
 

Na het ontbijt trekken mensen hun schoenen aan en stappen in hun elektrische of waterstofauto om op bezoek te gaan bij oma, een boodschap te doen of naar het bos te gaan. De schoenen, de auto, de boodschappentas, ook deze producten zijn gemaakt uit niet-fossiele grondstoffen. En ze zullen uiteindelijk niet op de afvalberg belanden om verbrand te worden voor energie, zoals vroeger gebeurde, maar zijn grondstof voor nieuwe producten. Om kort te gaan: het is 2050 en de duurzame en circulaire samenleving is een feit. De klimaatopwarming is daarmee afgeremd en hopelijk tot staan gebracht.

Pilots en demo’s

De chemische industrie heeft in deze transitie een cruciale rol gespeeld, omdat die aan het begin staat van zo’n beetje alle productieketens. Fossiele grondstoffen zoals aardolie en aardgas zijn vervangen door duurzame alternatieven, zoals biogrondstoffen, recyclaat, waterstof en CO₂. De koolstofkringloop is gesloten, omdat alle ‘afval’ wordt omgezet in nieuwe chemische bouwstenen. De energie die voor de processen in de krakers en de fabrieken nodig is, komt in de vorm van door windmolens en zonnepanelen opgewekte elektriciteit en waterstof.

Chemische industrie in 2050: groene fabrieken én groene producten

29 jaar eerder, in 2021, was de chemische industrie nog grotendeels gebaseerd op fossiele grondstoffen, al waren wel 40 VNCI-leden actief bezig met biogrondstoffen en draaiden enkele veelbelovende pilots en demofabrieken. Sectoren die binnen een gesloten circulair systeem opereerden waren er nauwelijks. Alleen de papierindustrie kwam met een hoog recyclaatpercentage in de buurt. De chemische industrie was gestart met hergebruik van plastic afval door middel van pyrolyse, voor de rest bevond de sector zich wat betreft recycling nog in de beginfase. Wel was het zo dat bedrijven van oudsher in clusters bij elkaar zaten en de reststromen van het ene bedrijf vaak de grondstoffen waren voor het andere bedrijf.

Tegelijkertijd aanpakken

Het is 20 april 2021. De Koninklijke VNCI brengt het rapport ‘van Routekaart naar Realiteit uit’. Het is een pleidooi voor een integrale benadering: Enerzijds moeten wij onze eigen productieprocessen zo aanpassen dat we de CO₂-uitstoot uit onze eigen schoorsteen reduceren naar nul. Dat kan door onze processen efficiënter te maken, door te investeren in elektrificatie en door in te zetten op het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en CO₂-afvang en -opvang. De tweede uitdaging ligt in de CO₂-uitstoot aan het einde van de gebruiksfase van de producten waar de chemie de bouwstenen voor aanlevert. Door deze bouwstenen te verduurzamen, verduurzamen we de producten, waardoor er minder CO₂-uitstoot is aan het eind van de gebruiksfase.

“Je kan die twee niet los van elkaar zien”, legt Martijn Broekhof, hoofd Klimaat, Energie, Innovatie en Duurzaamheid bij de VNCI, uit. “Als je iets aan de grondstoffenkant doet, heeft dat gevolgen voor de energetische kant. Het zijn bij de chemie niet helemaal separate processen, omdat bijvoorbeeld het procesgas dat vrijkomt in krakers gebruikt wordt voor energieopwekking.” Daarnaast stoot de chemische industrie niet alleen koolstof uit via de schoorstenen, maar legt die ook vast in de producten. De verhouding is 45/55 procent. De koolstofuitstoot van de producten kan omlaag door aan het einde van de gebruiksfase de producten te hergebruiken en zo de keten circulair te maken. “Je kan niet eerst de energie-kant aanpakken en daarna de product-kant”, aldus Broekhof. “Het zijn in elkaar verweven trajecten, die je tegelijkertijd moet aanpakken. Anders redden we het niet op tijd.”
 

Onderdelen hergebruiken

Dat gebeurt nu niet. “Het overheidsbeleid is vooral gericht op verduurzaming van de ‘schoorsteen’, terwijl juist ook aan de producten-kant stappen gezet moeten worden om de doelen voor 2050 te realiseren.” Wat ook niet helpt is dat het overgrote deel van technologische opties aan de grondstoffenkant, zoals chemische recycling en inzet van biogrondstoffen, geen aanspraak kan maken op beleidsondersteuning (zoals SDE++). Bovendien is de markt voor deze duurzame producten nog onvoldoende ontwikkeld.

Ook belangrijk is hoe de producten zijn ontworpen. In de EU duurzaamheidsstrategie voor chemische stoffen Chemical Strategy for Sustainability noemt de Europese Commissie dit safe & sustainable by design. Broekhof: “Je moet ze makkelijk uit elkaar kunnen halen en de onderdelen hergebruiken, via zowel mechanische als chemische recycling. De chemie speelt hier een belangrijke rol in, maar de hele keten moet erop ingericht zijn. Om het product te kunnen volgen door z'n levenscyclus zul je veel meer moeten samenwerken in de keten. Zodat de chemie de nuttige C-atomen in de producten uiteindelijk weer terug krijgt om er nieuwe producten mee te kunnen maken.”

Internationaal

Een goed begin is al gemaakt met chemische recycling – via pyrolyse – van afvalplastic. Dit traject heeft wel een aantal ingrijpende consequenties, stelt Broekhof, die te maken hebben met de omvang van de Nederlandse chemische industrie. “Als je een chemische industrie van de huidige omvang wilt behouden in Nederland, is er heel veel recyclaat nodig om de huidige hoeveelheden fossiele grondstoffen te vervangen. Het Nederlandse afval biedt maar een fractie van wat er nodig is. Je ontkomt er daarom niet aan om het internationaal te organiseren. Net zoals we nu ook onze fossiele grondstoffen veelal uit het buitenland halen.”

En als afval in 2050 niet langer verbrand wordt maar (chemisch) gerecycled, betekent dit dat de huidige afvalverbranders straks afvalverwerkers moeten worden, die afval prepareren voor verdere chemische verwerking. “Dat is voor dat deel van de keten een enorme uitdaging.”

Ook voor waterstof en biogrondstoffen en duurzame energie geldt dat in 2050 bij behoud van de huidige omvang van de chemische industrie voldoende internationale import gegarandeerd is. Broekhof: “Het beleid stuurt nu op nationale CO₂-reductie, maar we produceren voor heel de wereld. Het is een internationale markt. Door in te zetten op verduurzaming van de product-waardeketen hebben we wereldwijde positieve klimaatimpact.”

Opties

“Energetisch hebben we wel een redelijk beeld van hoe we het gaan doen, maar op product-niveau moeten nog veel keuzes gemaakt worden”, zegt Broekhof. “Laten we ons niet blind staren op de eenvoudige oplossingen en de complexiteit omarmen en ook de moeilijke dingen oppakken.”

Iets wat al betrekkelijk snel gerealiseerd kan worden is CO₂-afvang en -opslag. “De kaders staan goed en daar zie je nu ook de eerste effecten op korte termijn. Je maakt zo een snelle slag, die ons – als chemie én als maatschappij – de tijd geeft om de andere oplossingen verder te ontwikkelen.”

Eén daarvan is groene waterstof (opgewekt via elektrolyse met duurzame energie). “Elektrolyse is een oude bekende, maar ook dure techniek, maar op deze schaal hebben we het nog nooit gedaan. Bovendien staan de kaders niet goed, Europees en nationaal. Het past niet goed binnen SDE++. En er zijn nog flinke kostenreducties nodig om het rendabel te maken.”

Elektrisch kraken is een andere mogelijke oplossing. “Het hangt mede af van de snelheid waarmee duurzame elektriciteit en infrastructuur wordt aangelegd. Het gaat om een enorme potentiële vraag vanuit onze leden, waar het net nu niet op ingericht is. Als je bijvoorbeeld op Chemelot de krakers wilt verduurzamen, moet daar eerst een flink station van 380 kV staan.” Een stapsgewijze aanpak is ook mogelijk: “Eerst krakergas afvangen en er waterstof van maken en de CO₂ opslaan. De waterstof kan gebruikt worden voor ondervuring. Daarna kan de kraker geëlektrificeerd worden en kan de waterstof gebruikt worden als grondstof.”

Andere opties zijn bijvoorbeeld solvalyse (waarbij gebruikt wordt gemaakt van een oplosmiddel waarmee een reactie wordt aangegaan) en elektrochemische conversie (techniek om met duurzame elektriciteit koolwaterstoffen te maken uit CO₂ en water). Beide staan nog in de kinderschoenen.

Welvaart en welzijn

Bij de achterban van de VNCI leeft het besef dat de tijd dringt en dat er meer moet gebeuren. “De bedrijven zien hun verantwoordelijkheid”, aldus Broekhof. “Maar dan moeten wel de kaders goed staan.”

Vijf kaders

Om de doelen voor 2050 te realiseren zijn het juiste beleidskader en de juiste randvoorwaarden essentieel. De chemische industrie werkt graag samen met de overheid aan het creëren van deze kaders:

• Een (nationaal) stimuleringsinstrument gericht op het verhogen van de inzet van alternatieve koolstofbronnen zoals dat ook voor hernieuwbare energie bestaat.
• Het creëren en stimuleren van een (Europese) markt voor groene chemieproducten.
• Het bouwen van een transparant systeem van koolstofboekhouding om tot een versnelde inzet van alternatieven voor fossiele grondstoffen te komen.
• Het ontwikkelen van een eenduidige (Europese) methodiek voor het inschatten van de CO₂-impact van alternatieve koolstofbronnen (onder andere door gebruik van LCA’s), met aandacht voor hoogwaardige inzet en duurzaamheid van bio-grondstoffen.
• Het verkrijgen van een fijnmaziger eindbeeld van de chemische industrie in een klimaatneutrale en circulaire economie in 2050, dat inzicht geeft in de afwegingskaders en houvast biedt bij beleidskeuzes.

Broekhof vindt het jammer dat de industrie vaak wordt weggezet als de grote vervuiler die maar moet gaan betalen. “Daar los je het klimaatprobleem niet mee op. Je kan veel beter de vraag stellen: welke industrie willen we in 2050 hebben in Nederland? We zijn nu een nieuwe industrie aan het bouwen, met nieuwe processen, nieuwe technieken. Daarvoor moeten we nu de keuzes maken. Dat is pure industriepolitiek. Welke industrie wil je straks hebben in Nederland en wat zijn de consequenties van de keuzes die we maken voor onze welvaart en ons welzijn?” Het rapport ‘van Routekaart naar Realiteit’ laat een aantal implicaties zien van de keuzes die nu gemaakt worden.

Ondertussen blijft de chemische industrie innoveren en blijft zij zich samen met partners in de keten en bij de overheid inzetten voor het uitvoeren van de klimaattransitie zoals afgesproken in het Klimaatakkoord. Hoe? Ook dat staat te lezen in het rapport.