Industriële energietransitie: energie én grondstoffen duurzaam maken

4 juli 2022 • 5 min leestijd

Voor het halen van de klimaatdoelen in 2050 is een grote rol weggelegd voor de industrie. Om die volledig duurzaam te maken zijn twee zaken onlosmakelijk met elkaar verbonden: gebruik van duurzame energie en hergebruik van grondstoffen. Met name de procesindustrie en de chemie staan voor de opgave in de toekomst nuttige producten te blijven maken maar dan volledig duurzaam. TNO staat hen daarin bij met expertise van onder meer technologieën, circulariteit, businessmodellen en wet- en regelgeving in de vorm van een op maat gemaakte TNO Green Print.

Meer dan energietransitie

‘De energietransitie krijgt terecht veel aandacht, maar dat is slechts een deel van het verhaal,’ zegt ir. Martijn de Graaff, clustermanager Industriële transformatie bij TNO. Neem de fabricage van zonnepanelen of windturbines. Daar heb je grondstoffen voor nodig, die straks duurzaam moeten zijn. Maar het vergt ook energie en die moet eveneens uit duurzame bron afkomstig zijn. Met andere woorden: zonder duurzame energie geen duurzame grondstoffen en andersom. Heb je duurzame energie maar geen duurzame grondstoffen dan maak je geen duurzaam product. Alles is met elkaar verbonden en de grote uitdaging waar we voor staan is zorgen dat de industrie producten kan blijven maken maar dan zonder uitstoot van schadelijke stoffen.’

"Zonder duurzame energie geen duurzame grondstoffen en andersom."

Transitie energie en grondstoffen

De energietransitie is op zich al complex en ingrijpend genoeg, maar die hand in hand laten gaan met de grondstoffentransitie maakt de zaak nog veelomvattender. En dat is precies waarom TNO zich met volle kracht op deze opgave stort.

‘We bieden bedrijven wat wij geen blue- maar Green Prints noemen. Al onze expertises komen hier samen en we werken ook intensief samen. De industrie staat voor complexe beslissingen voor de lange termijn. Als samenleving zullen we hun producten nodig blijven hebben: voedsel, medicijnen, bouwmaterialen, elektronica, transportmiddelen, noem maar op. Maar de stap van fossiele grond- en brandstoffen naar hernieuwbare is groot. De industrie is van oudsher gewend lineair te werken op basis van olie, gas en kolen. Hun huidige bedrijfsvoering en de infrastructuur zijn daarop gebaseerd. Nu moet de industrie veel verder gaan dan alleen hun energieverbruik vergroenen.’

Decarboniseren van energie en hercarboniseren van grondstoffen

Decarboniseren van energie en hercarboniseren van grondstoffen is in het kort de opgave. Voor het verduurzamen van grondstoffen vormen biomassa, gerecyclede plastics, CO2, schone gassen en water voor groene waterstof de basis. Daarop overschakelen is door de klimaatafspraken en komende regelgeving onvermijdelijk.

Martijn: 'Je kunt makkelijker je huidige stroomverbruik vervangen door groen dan je grondstoffenverbruik. We hebben het over nieuwe technologieën, productieprocessen, infrastructuur, nieuwe waardeketens. Maar er is in feite geen keuze. De industrie krijgt te maken met aan samenleving en overheden die het anders willen. 2030 is al over acht jaar en 2050 binnen de dertig. Als je weet voor hoeveel jaar bedrijven lange termijn investeringsbeslissingen nemen zijn die keuzes snel nodig.’

Als je weet voor hoeveel jaar bedrijven lange termijn investeringsbeslissingen nemen, zijn keuzes snel nodig

Biobrandstoffen of groene waterstof?

TNO heeft op het gebied van duurzame energie en hergebruik van grondstoffen van oudsher een sterke kennispositie. Ook zijn er nationale en internationale netwerken opgebouwd met bedrijven, kennisinstellingen en overheden. Daarmee is TNO ideaal gepositioneerd om deze partijen met raad en daad te ondersteunen bij het nemen van complexe beslissingen.

‘Bedrijven willen weten waar ze in moeten investeren voor de langere termijn. Biobrandstoffen? Waterstof? Een combinatie? Andere routes? Dat zijn al een lastige keuzes, maar je bent als onderneming ook verbonden met de bedrijven in jouw waardeketen die dezelfde kant op moeten gaan. Anders krijg je de hernieuwbare grondstoffen niet geleverd, of heb je geen duurzame energie voor je fabriek. Er zijn veel onzekerheden: beschikbaarheid en aanvoer van grondstoffen en duurzame energie, veranderende wet- en regelgeving, is er een marktvraag naar mijn producten in de toekomst?’

Samenwerking en kennisuitwisseling

Om een antwoord te hebben op de vele vragen bij de industrie heeft TNO onder meer een platform voor industrie transformatie opgezet met de Belgische onderzoeksorganisatie VITO en het Duitse DECHEMA. Het zogeheten ARRRA-cluster (Antwerpen-Rotterdam-Rijn-Ruhr-area) vormt een grote infrastructuur en produceert bijna de helft van de petrochemie in de EU. Door dit als samenhangend geheel te beschouwen, is veel te leren. TNO richt zich vooral op zulke grote industriële clusters, zoals in ons land Rotterdam-Moerdijk, Noordzeekanaalgebied, Noord-Nederland, Zeeland/West-Brabant en Chemelot in Zuid-Limburg. Hier analyseert TNO de huidige bedrijvigheid en wat er in de naaste toekomst nodig is om de industrie te verduurzamen. Samenwerking en kennisuitwisseling zijn daarbij de sleutelwoorden.

"Bedrijven kennen de waardeketen waarin ze opereren, maar die gaat onherroepelijk veranderen."

Cross-overs

Martijn: ‘Bedrijven kennen de waardeketen waarin ze opereren, maar die gaat onherroepelijk veranderen. Er komen andere spelers uit andere sectoren die hun rol gaan opeisen. Jouw bedrijf gaat veranderen. Er ontstaan compleet andere verbanden. Omdat TNO in uiteenlopende bedrijven, sectoren en clusters actief is, zien en begrijpen wij de cross-overs die ontstaan of gerealiseerd moeten worden. Daarbij komt onze kennis van alle relevante technologieën en combinaties daarvan die hierin een wezenlijke rol kunnen spelen. En die koppelen we met businessmodellen voor de keten. Op basis van de vele data en modellen die we hebben maken we analyses, haalbaarheidsstudies en scenario’s en waarin we opties voor de toekomst uitwerken.’

Kennisbank

TNO speelt een grote rol in verschillende Europese projecten gericht op het verduurzamen van de industrie. In Hubs for circularity wordt onderzocht welke opties er zijn voor circulariteit in de verschillende regionale clusters in Europa.

In HY3 onderzocht TNO met partners de potentiële waardeketens om waterstofproductie op zee voor de Nederlandse en Duitse kust te verbinden met industriële clusters in beide landen. In het vervolgproject HY3+ wordt dit verder uitgewerkt.

Met het Planbureau voor de Leefomgeving is de MIDDEN-database gebouwd, een kennisbank voor de transitie van de industrie. Dit vormt een schat aan informatie over alle industriële clusters en processen in ons land. MIDDEN (Manufacturing Industry Decarbonisation Data Exchange Network) is tot stand gekomen met medewerking van universiteiten, ministeries, branche-organisaties, CBS, RVO.

Wil je weten hoe TNO je kan helpen bij het vinden van jouw Green Print? Neem contact op met Martijn de Graaff.

TNO Green Print: maatwerk maakt verduurzaming mogelijk

TNO werkt samen met partners en biedt kennis, innovatie en concrete oplossingen voor bedrijven, overheid en toeleveranciers. Samengevat noemen wij dat TNO Green Prints. Een TNO Green Print is een blauwdruk voor radicale vergroening van je waardeketen in de industriesector. Maatwerk: van rekenmodellen die leiden tot nieuw overheidsbeleid, opschalen van electrolyse, tot een CO2-afvang oplossing voor de chemische industrie. Alle beschikbare kennis, ervaring en innovaties worden in deze TNO Green Prints verwerkt tot een concrete aanpak. Zo kan jij bijdragen aan de versnelling van een schone industrie in 2050.

blik op de toekomst

Zonnestroom: grenzen rendement verder opgerekt

7 feb '22 - 3 min
De ontwikkeling van zonne-energie gaat razendsnel. De kosten van de opwek van zonnestroom gaan in hoog tempo omlaag, mede omdat het rendement van de zonnemodule... Lees meer
nieuwsbericht

Geothermie volledig CO2-neutraal maken

8 dec '21 - 3 min
Geothermie is een van de schoonste duurzame warmtebronnen en vormt een essentieel onderdeel van de energietransitie. Toch is aardwarmte niet honderd procent CO2-neutraal.... Lees meer
nieuwsbericht

Proeven met nieuwe generatie zonnewegdek

18 nov '21 - 3 min
Wegdek kan een rol van betekenis spelen in het grootschalig opwekken van zonne-energie. TNO werkt in het concept SolaRoad aan technieken en constructies waarbij... Lees meer

Dag van de uitvinder

9 nov '21 - 5 min
Bij TNO werken onze uitvinders al sinds 1932 aan de uitvindingen en innovaties van morgen. In het kader van de Dag van de Uitvinder staan we stil bij enkele TNO... Lees meer
innovatie

TNO’ers bestrijden de stikstofcrisis met programma Brains4Nitrogen

15 okt '21 - 4 min
Na het succes van het Brains4corona-programma, waarin TNO zich richtte op de aanpak van het coronavirus in 2020, is de organisatie nu van plan meer van deze 'Brains4x'-uitdagingen... Lees meer