Afvalsector niet zomaar hofleverancier chemie

Afval heeft het in zich om uit te groeien tot een belangrijke grondstof voor de Nederlandse chemie, al moeten daar nog heel wat hordes voor worden genomen. Het trekken aan afval is in ieder geval al begonnen. “Als Nederland zijn chemische productie in stand wil houden, moeten we op grote schaal afval importeren.”

Nederland wil in 2050 een volledig circulaire economie hebben. Dat betekent dat ook de chemiesector zijn feedstock moet gaan verduurzamen. Grondstoffen uit afval, biomassa en op termijn mogelijk koolstofmonoxide (CO) en koolstofdioxide (CO2) zijn de toekomst. Een gouden kans voor de afvalsector? Boelo Schuur, hoogleraar Scheidingstechnologie aan Universiteit Twente, denkt zeker dat de afvalsector op grote schaal grondstoffen kan leveren aan de chemie, maar wijst ook op de vele haken en ogen. “Allereerst raffineren we wereldwijd per dag verschrikkelijk veel olie. Er zou een trein van 6.000 kilometer nodig zijn om het allemaal te kunnen vervoeren. Dat is van Bahrein naar Enschede. Het grootste deel is voor energie, waarvoor op termijn alternatieven gebruikt moeten worden. 10 procent van die trein is nodig voor chemicaliën. Die trein vervang je niet even door afval. Als we manieren vinden om plastic, net als bijvoorbeeld papier, acht à negen keer te recyclen, dan kunnen we de trein echter wel flink inkorten. Op de lange termijn is dat realistisch, maar eerst moeten er nog heel wat technologische, maar ook juridische hobbels worden genomen.” 

Schuur werkt de komende jaren met een aantal grote chemiebedrijven en kleinere technologiebedrijven samen in het project Rebblocs. Zijn doel: recyclingprocessen robuuster maken met het oog op de wisselende samenstelling en kwaliteit van de voedingsstroom. “Zo'n 10 procent van de olie die we wereldwijd uit de grond halen, gebruiken we als grondstof voor materialen”, vertelt de hoogleraar. “Als we deze fossiele koolstofatomen willen vervangen door koolstofatomen uit afval, dan moeten we het plasticafval dat we niet mechanisch kunnen recyclen chemisch gaan recyclen. Een probleem zijn de onzuiverheden in dat afval. Als we plastic met een klein beetje pvc erin pyrolyseren, komen er bijvoorbeeld chlooratomen in de pyrolyseolie. Komt dat in een kraker bij een chemiebedrijf, dan wordt het chloor omgezet in zoutzuur. Dat vreet een fabriek vanbinnen op. Eén van onze uitdagingen in Twente is dus om te zorgen dat olie zo schoon mogelijk uit het proces komt. Een tweede probleem met afvalstoffen inzetten als grondstof in een chemisch proces is de aansprakelijkheid. Als er iets mis is met het product van het chemisch bedrijf, wie is er dan aansprakelijk? Zolang onderzoekers in proeffabriekjes experimenteren met de chemische recycling van afval is dat nog geen probleem. Maar als chemiebedrijven er op commerciële schaal mee gaan werken, moet er duidelijkheid zijn over wanneer iets afval is en welke verplichtingen daaraan vastzitten.” 

De hoogleraar is echter al blij als hij samen met een promovendus over vier jaar kan zeggen hoe de routes van een aantal moeilijke afvalstromen naar grondstofstromen voor de chemie eruit kunnen zien. “Wij willen dan een uitspraak kunnen doen over welk percentage van een aantal specifieke producten van samenwerkingspartners uit de door ons uitgedachte recyclingketens kan komen”, zegt Schuur. “Als een producent van lijmen en kitten over tien jaar 25 procent van zijn vulmateriaal kan vervangen door gerecycled materiaal, zou dat fantastisch zijn. Over de hele linie zal het percentage hopelijk op dat percentage uitkomen. Misschien klinkt dat niet spectaculair, maar let wel: wij werken aan oplossingen voor natte probleemstromen in het afval. Op dit moment is dat nog een groot deel van het afval.” 

Plastictekort 

De EU stimuleert producenten via nieuwe regelgeving producten beter recyclebaar te maken, en dus zou het aandeel probleemstromen af moeten nemen in de toekomst. De realiteit is waarschijnlijk echter dat er nog lang enorm veel plasticafval lastig mechanisch recyclebaar blijft. Mark Intven, beleidsadviseur materialentransitie bij de Koninklijke Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie (VNCI), benadrukt dat de chemie al dat plasticafval nodig zal hebben om haar feedstock in de komende decennia te verduurzamen.  

“Om richting 100 procent circulaire feedstock te gaan, moeten we alle niet-primair fossiele oplossingen voor grondstoffen aangrijpen”, zegt Intven. “Met alleen afval of grondstoffen uit de landbouw of bosbouw komen we er niet. Hoe de toekomstige mix eruit gaat zien, weten we op dit moment niet. Dat heeft te maken met de stand van de technologie, maar ook met dat we nog onvoldoende zicht hebben op het aanbod. Nederland heeft een in verhouding grote chemiesector. We maken veel producten voor de export. Als we dezelfde omvang van productie willen behouden, dan moeten we straks afval en biomassa gaan importeren in plaats van gas en olie. Het ruimtebeslag van de opslag, verwerking en transport van die grondstoffen is echter een stuk groter. En er zijn natuurlijk genoeg landen die zullen zeggen: wij willen dat afval of die biomassa helemaal niet exporteren, die hebben we zelf nodig.” 

Met de Vereniging Afvalbedrijven (VA), Plastics Europe en de Versnellingstafel onderzoekt de VNCI op dit moment hoeveel kunststofhoudend afval er in Nederland beschikbaar is om te gebruiken als grondstof voor de chemie en op welk deel van het buitenlandse koolstofrijke afval er realistisch gezien aanspraak kan worden gemaakt. Intven vindt dat Nederlandse beleidsmakers zich al moeten voorbereiden op de grootschalige import van afval. “Bij chemische bedrijven liggen concrete investeringsplannen klaar om feedstock te verduurzamen, maar die komen pas van de plank als er meer zekerheid is over het overheidsbeleid”, zegt hij. “Chemiebedrijven willen zekerheid dat ze genoeg feedstock zeker kunnen stellen over een langere periode. Importeren moet hen niet onnodig moeilijk worden gemaakt. Neem het product pyrolyseolie. Heeft dat in Europa nu de einde-afvalstatus? Ik weet dat bijvoorbeeld Nederland, Frankrijk en Italië daar al heel verschillend tegenaan kijken. Een andere kwestie is: telt wat je chemisch recyclet mee voor de recycledoelstellingen voor verpakkingen en straks ook andere producten? Onzekerheid daarover is nu een risico voor investeerders. Dit zijn geen onderwerpen die beleidsmakers voor zich uit kunnen schuiven.” 

Geen wonderprocessen 

Schuur rekent er ook op dat er afval uit het buitenland gehaald moet worden als Nederlandse chemiebedrijven hun feedstock willen verduurzamen. “Het gaat om enorme volumes, ook omdat er bijvoorbeeld in een pyrolyseproces aanzienlijke verliezen optreden”, zegt de scheidingstechnoloog. “Met dat proces halen we uit 1.000 kilo complex afval ongeveer 650 kilo olie. Dat is de komende jaren best op te krikken richting 700 kilo, maar bijvoorbeeld 950 kilo is niet reëel. Over tien jaar is het misschien mogelijk om in een naftakraker 50 procent pyrolyseolie te gebruiken. Er is dus echt nog een lange weg af te leggen naar een echt circulaire chemie.” 

Een deel van de oplossing is volgens Schuur dat de chemie zelf beter recyclebare producten op de markt gaat brengen. “Er bestaan nu komkommerfolies die uit zeven verschillende soorten laagjes plastics bestaan, ieder met hun eigen unieke eigenschappen. Dat zit de recycling in de weg”, zegt hij. “We moeten toe naar een folie van zeven laagjes uit bijvoorbeeld polymelkzuur, waarbij ieder laagje wel unieke eigenschappen heeft, maar dit voor het recycleproces niet uitmaakt. Dan zijn al die suboptimale oplossingen die wij in Twente bedenken voor complexe afvalstromen niet meer nodig. Het is gek om te zeggen, maar het liefst voorkom je dat wij complexe oplossingen moeten verzinnen. Dan zetten we namelijk pas echt stappen naar een circulaire economie.” 

Intven verwacht in de Nederlandse chemiesector twee bewegingen de komende tijd. De internationale spelers met de grote krakers gaan langzaam maar zeker steeds meer niet-fossiele feedstock gebruiken in hun daarvoor aangepaste installaties. En er staan nieuwe bedrijven op die compleet nieuwe circulaire grondstoffen en producten gaan maken, zoals de polymelkzuren die Schuur noemt. “Waarschijnlijk gaan we zien dat chemiebedrijven kritisch gaan kijken op welke activiteiten ze zich in Nederland richten en welke misschien beter elders passen”, zegt hij. “Wat je verder al ziet gebeuren, is dat chemiebedrijven toenadering zoeken tot afvalbedrijven en technologiebedrijven. Er wordt hevig geflirt en om elkaar heen gedanst, maar er zijn ook al de nodige overnames en partnerships gesloten. Duidelijk is dat de chemiewereld en de afvalwereld nader tot elkaar moeten komen. Daarom doen we nu ook onderzoek met de VA. De afvalwereld denkt in tonnen, de chemie in parts per million vervuiling. Ergens in de keten moet straks een voorbewerking van afval plaatsvinden om tot de juiste specificaties voor de chemie te komen. Is dat iets voor afvalbedrijven of voor de chemie zelf? Voorlopig zullen chemie- en afvalbedrijven zich nog wel verder gaan verdiepen in elkaars bedrijfsprocessen om deze twee werelden dichter bij elkaar te brengen.” 

Vakblad Afval! mei 2023 (nummer 3)