VoltaChem voor elektrificatie in de chemische industrie

Efficiënte omzetting van grondstoffen met duurzame energie, daarover gaat het Shared Innovation Program VoltaChem, een initiatief van de het bedrijfsleven, de overheid en TNO. Naast het gebruik van hernieuwbare energie voor de productie van industriële warmte en groene waterstof, richten de onderzoekspartners zich op de productie van chemische bouwstenen met hogere opbrengsten en minder afval: Power-2-Chemicals.

De internationale chemische industrie heeft een grote CO2-footprint, maar maakt tegelijk veel nuttige producten. Industriële elektrificatie is een van de oplossingsrichtingen om te komen tot een CO2-neutrale industrie en dan met name bij de productie van brandstoffen, (bio)plastics en kunstmest. Door de enorme groei in duurzame energie, die bovendien steeds goedkoper wordt, ligt er een bijzondere kans om de toepassing van deze, vaak elektrische, energie te koppelen aan de uitdaging waar de chemische industrie voor staat.

Bouwstenen uit hernieuwbare grondstoffen

Onder de noemer Power-2-Specialties maken we met elektrochemie hoogwaardige chemische bouwstenen uit hernieuwbare biogrondstoffen. Omdat de traditionele chemie is gebaseerd op goedkopere fossiele grond- en brandstoffen zoals olie en gas, won die het tot nu toe van innovatievere technologieën. Maar sinds kort maakt geavanceerde elektrochemie het mogelijk om veel sneller en efficiënter een proces te runnen. Dit, in combinatie met de noodzaak om CO2-neutraal te worden en hernieuwbare grondstoffen en energie te gebruiken, zorgt voor een interessante businesscase. Elektrochemie is daarbij met name waardevol, omdat dit tot een heel zuiver product leidt, waarbij na de reactie geen extra energie-intensieve scheidingsstappen meer nodig zijn.

Syngas en mierenzuur uit CO2

Met de onderzoekslijn Power-2-Commodities richten we ons op de directe, elektrochemische conversie van CO2, met focus op de producten syngas en mierenzuur. Anders dan bij biogrondstoffen, gaat er dus CO2 in de reactor. Wij zetten onze diepgaande kennis van elektrochemie, scheidingstechnologie, procestechnologie, opschaling en techno-economische analyses in voor bedrijven die een businesscase willen maken voor CO2-conversie op grote schaal. Onder andere brengen we in kaart wat er nodig is om het proces met de bestaande specificaties uit te voeren, welke kosten dat met zich meebrengt en om welke apparatuur dat verder vraagt bij opschaling van de technologie.

Paired elektrosynthese

Bij paired elektrosynthese vindt conversie plaats aan beide kanten van de elektrochemische reactor: de anode en de kathode. In VoltaChem ontwikkelen we processen die de verschillende chemische reacties combineren om te komen tot het gewenste product. Omdat aan beide kanten een waardevol product wordt geproduceerd, verbetert vervolgens de businesscase van het elektrochemische productiesysteem aanzienlijk. Denk aan de conversie van biomassa aan beide kanten of bijvoorbeeld aan de conversie van biomassa aan de ene kant en CO2 aan de andere kant.

Power-2-Integrate

Welke impact hebben industriële elektrificatie en internationale markt- en technologieontwikkelingen op chemieclusters, vestigingsklimaat en technologiekeuzes? De ontwikkelingen in zowel de markt als de technologie gaan zo snel, dat u daar continu mee bezig zou moeten zijn. Met modellen brengen we de internationale grondstof- en energiestromen overzichtelijk in kaart, maar ook de marktvraag naar chemische producten en de kansen van nieuwe technologie. Zo hebben we een internationaal systeemmodel ontwikkeld om te experimenteren met businesscases en regelgeving in het kader van Power-2-X (industriële elektrificatie), alsook een bottom-up-model waarbij diverse scenario’s met biogrondstoffen, elektriciteit, productvraag en beprijzingen voor de businesscase worden doorgerekend.

Meer weten of deelnemen?

Wilt u een grondstof elektrochemisch omzetten naar een specifiek product en dat vervolgens doorontwikkelen tot een pilot en implementeren? Wij zetten onze kennis en ervaring en ons netwerk graag samen met u in om sneller tot productie met elektrochemische processen te komen. Dat kan op diverse manieren. De meest laagdrempelige manier is lid te worden van de VoltaChem-community, een platform waar bedrijven over de voortgang in het programma van gedachten wisselen en waar zich weer nieuwe allianties en projecten vormen. Verder kunnen we bijvoorbeeld een shared-researchprogramma opzetten, een bilateraal project of een cofinancieringsproject. Wij gaan graag met u in gesprek over de mogelijkheden en uw wensen.

Wilt u meer weten, ziet u mogelijke toepassingen of wilt u deelnemen aan een shared-researchprogramma? Neem direct [contact] met ons op.

Nieuws

Groene chemische industrie is de toekomst

08 maart 2018
De chemie kan een grote bijdrage leveren aan de klimaatdoelstellingen van Parijs, maar dan moet er wel flink geïnvesteerd worden in innovatie en implementatie van groene technologie. Dat concludeert de... Lees verder
Nieuws

Ondertekening ‘groene’ waterstofconvenant Zuid-Holland

12 december 2017
TNO werkt aan het energiesysteem van de toekomst. Dit doen we altijd samen met partners. Het Convenant groene waterstofeconomie Zuid-Holland: proeftuin Energy Island Goeree-Overflakkee (H2G-O) is een... Lees verder
Nieuws

10 miljoen voor ontwikkeling duurzame grondstoffen chemische industrie

01 december 2017
Biorizon-partners TNO, ECN, VITO en de Provincie Noord-Brabant gaan  gezamenlijk 10 miljoen euro investeren in de ontwikkeling van bio-aromaten. Zij deden die aankondiging tijdens het Biorizon jaarevent... Lees verder

Sustainable Chemical Industry
Contact

Ir. Martijn de Graaff

  • chemie
  • formulering
  • scheiding
  • proces
  • modulair
E-mail

Wil je de laatste ontwikkelingen volgen?

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.