De industrie is goed voor een derde van de Nederlandse CO2-uitstoot. Verduurzaming van energie-intensieve bedrijfsprocessen ligt dan voor de hand. Aan deze energietransitie wordt al sinds 2015 gewerkt in het VoltaChem Shared Innovation Programme on Power-2-X.1 Sinds kort loopt ook het veelomvattender programma Industriële Transformatie van TNO. Volgens Martijn de Graaff, die beide programma’s leidt, ligt daarvoor nog een fundamentele vraag op tafel. “Welke industrie willen we in Nederland behouden omdat die bijdraagt aan het nationale verdienvermogen en/of van strategisch belang is?” 

Eind 2015 werden in Parijs de bekende klimaatdoelen vastgelegd voor het beperken van de opwarming van de aarde tot anderhalve graad. In 2050 moet de wereldwijde emissie van broeikasgas CO2 zijn teruggebracht tot netto nul. Eerder dat jaar was in Nederland al het VoltaChem Shared Innovation Programme on Power-2-X gestart. VoltaChem zet vol in op het gebruik van hernieuwbare energie in de chemische industrie en draagt daarmee zijn steentje bij aan de Parijsdoelen. Het programma verschaft inzicht en analyse om bedrijven te ondersteunen bij het maken van keuzes. Moeten ze bijvoorbeeld biomassa of waterstof gebruiken als brandstof voor hun productieproces?  

Technologieontwikkeling 

VoltaChem doet daarnaast aan technologieontwikkeling voor de productie van waterstof als energiedrager en van waardevolle chemische stoffen, zoals synthetische brandstoffen en specialty chemicals. “Het programma gaat tot de multi-containerschaal, waarna bedrijven zelf de technologie verder moeten opschalen en in de praktijk brengen. Daarbij kunnen wij nog wel een ondersteunende rol spelen.” Voorbeelden zijn de omzetting van CO2 in dimethylether, een potentiële LPG-vervanger, of mierenzuur, als tussenproduct voor hoogwaardige chemische stoffen. Ook wordt een nieuwe elektrolysetechnologie ontwikkeld voor de productie van waterstof. 

“Het programma gaat tot de multi-containerschaal, daarna moeten bedrijven verder opschalen” 

Los van dit programma zijn bedrijven, soms ondersteund door TNO, bezig met het elektrificeren van hun productieprocessen, onder meer met industriële warmtepompen en elektrische boilers. Voorbeelden zijn een elektrische naftakraker en een geëlektrificeerde uitvoering van het ‘steam methane reforming’-proces, dat koolmonoxide als grondstof heeft en waterstof als brandstof levert. “Waar VoltaChem op de lange termijn mikt, voor volledige CO2-neutraliteit, zijn dit meer projecten voor de korte termijn. Conventioneel is bij deze processen zowel de voedings- als de energiesectie fossiel. Dan is het voor nu al een mooie stap als je de energiesectie kunt elektrificeren (voor gebruik van hernieuwbare energie uit bijvoorbeeld wind of zon, red.).” De vraag is echter tot wanneer de industrie kan volstaan met het verduurzamen van de huidige infrastructuur, waarin al zoveel is geïnvesteerd, zegt De Graaff. “Wanneer moet je echt iets anders gaan doen, bijvoorbeeld het vrijkomende CO2 onder de grond opslaan of nuttig gaan gebruiken? Elk bedrijf kiest daar een eigen weg in.” 

Industriepolitiek 

Naast de vraag hoe bedrijven efficiënter en met minder CO2-emissie kunnen produceren, ligt er de meer fundamentele kwestie wát ze moeten (blijven) produceren in Nederland. Voor het weloverwogen maken van keuzes is een systeemperspectief nodig op de noodzakelijke bredere industriële transformatie, aldus De Graaff. Die omvat naast een CO2-neutrale energievoorziening ook de circulariteit van grondstoffen. “Dat zijn voor de lange termijn twee kanten van dezelfde medaille. Voor het circulair maken van grondstoffen heb je energie nodig en voor het produceren van hernieuwbare energie heb je grondstoffen nodig; denk aan de fabricage van windmolens en zonnecellen.” 

“In Nederland moeten wij ons nog meer dan voorheen op waardetoevoeging richten” 

Bedrijven beschouwen bij hun investeringsbeslissingen ook het complete systeem. “Wet- en regelgeving verandert en de Parijsdoelen worden steeds stringenter. Uiteindelijk kijken zij waar ze het beste kunnen gaan zitten. Is dat dicht bij klanten in Noordwest-Europa of juist daar waar energie en grondstoffen goedkoop zijn? De verwachting is dat energie-intensieve producten meer en meer in het Midden-Oosten, Zuid-Amerika en Zuidoost-Azië zullen worden geproduceerd. Want de goedkope energie die we hier hadden – eerst kolen uit de mijnen en later gas uit Groningen en olie van de Noordzee – is er niet meer. Ook al halen we nu veel windenergie van de Noordzee, we zullen meer energie gaan importeren. Daarom moeten we ons hier meer nog dan voorheen op waardetoevoeging richten. Wel moeten we een stuk strategische productie van energie-intensieve producten zoals brandstoffen hier behouden, anders worden we een speelbal van de geostrategische politiek. Die strategische productie zal altijd duurder zijn dan elders en daar betalen we met z’n allen voor. Maar we kunnen hier niet meer alles, dus is de vraag wat wij strategisch van belang vinden om hier nog energie-intensief te produceren. 

Dit zijn allemaal systeemelementen die je moet snappen om goede beslissingen te kunnen nemen. Alle bedrijven die investeren, kijken wereldwijd waar het beleid stabiel is, waar de markt voor afzet is, waar ze goede incentives (subsidies, belastingvoordelen, red.) krijgen en waar de energie goedkoop is.” 

FutureCarbonNL 

Over beleid gesproken, De Graaff is betrokken bij het programma FutureCarbonNL dat als voorstel bij het Nationaal Groeifonds wordt ingediend. Het doel is CO2 – uit de fabrieksschoorsteen of direct uit de lucht afgevangen – omzetten naar nuttige producten, zowel brandstoffen als materialen. “Daar liggen enorme kansen om nieuw verdienvermogen voor ons land te creëren. Grote aantallen spin-offs, start-ups, mkb’ers en ook grote bedrijven zijn hier al mee bezig.” De Graaff noemt Synkero, dat synthetische vliegtuigbrandstof maakt, en Carbyon, dat CO2 uit de lucht wil afvangen. “Pilotplants en demofabrieken kunnen ze in Nederland bouwen, maar uiteindelijk moet de schaal duizend keer groter of nog meer. Echte miljardenfabrieken bouwen die Nederlandse bedrijven dan wellicht in het Midden-Oosten, waar goedkope energie is. Ons land gaat zo opschuiven naar hoogwaardiger productie en levering van technologie voor de hightech-fabrieken van de toekomst.” Deze visie wordt op aangeven van de beoordelingscommissie van het Groeifonds expliciet in het programma opgenomen.  

“Wat is onze industrie van de toekomst?” 

“Ons oorspronkelijke voorstel was veel te breed. Alle sectoren en alle technologieën zaten erin. Daarmee waren we aan het verkeerde adres; ze waren geen klimaatfonds maar een groeifonds.” In Nederland valt immers alleen geld te verdienen met de bouw van fabrieken voor een productieproces waarmee ons land zich onderscheidt en waarvoor een relatief hoge energieprijs geen bezwaar is, of met de levering van technologie voor fabrieken die elders worden gebouwd. “Dat is precies de discussie die we nog veel meer moeten voeren. Wat doen we hier, welk specifiek deel van de waardeketen houden we in Nederland? Kortom, wat is onze industrie van de toekomst?” 

Kansen voor het bestaande MKB 

In de discussie gaan het vaak om de bekende grote spelers en de opkomende bedrijven met innovatieve technologieën. Maar hoe zit het met het bestaande MKB in energie-intensieve sectoren? Vanwege hun lage CO2-emissies, vergeleken met die van de grote spelers, was daar tot nu toe weinig aandacht voor, erkent De Graaff. “TNO gaat een webinar organiseren om ook aan hen inzicht te geven in de toekomst. Naast bedrijven die CO2 uitstoten, mikken we op technologiebedrijven die daar oplossingen voor kunnen leveren. Als Nederland hebben we veel ervaring met het bouwen van energie-intensieve fabrieken omdat we die goedkope energie hadden. De kennis daarvan kunnen we hergebruiken voor het bouwen van de nieuwe, duurzame fabrieken.” Tot slot zijn er ook MKB-productiebedrijven die kunnen meeliften op de strategische keuzes van bijvoorbeeld raffinaderijen om minder brandstoffen en meer waardevolle grondstoffen te maken. “Dat zijn de specialty players van de toekomst, een interessante categorie voor risico-investeerders.” Ook die kleine spelers zitten echter met onzekerheid. “Want de stip op de horizon is duidelijk, maar wat de specifieke route is en welke technologie het gaat redden, dat weten we nu gewoon nog niet”, zegt De Graaff tot besluit. Het onderstreept nog eens zijn pleidooi voor een duidelijk en consistent beleid voor de energietransitie en de industriële transformatie. 

Transitie versnellen 

Martijn de Graaff studeerde natuurkunde in Delft en werkte sindsdien bij TNO in verschillende bedrijfsgerichte rollen in life sciences en chemie. Hij is nu programmadirecteur van het VoltaChem Shared Innovation Programme on Power-2-X. VoltaChem ging in 2015 van start op initiatief van TNO, de chemische industrie en de topsector Chemie. Het streven is nieuwe elektrificatietechnologieën en businessmodellen te ontwikkelen voor de inzet van hernieuwbare energie bij de productie van warmte, waterstof en waardevolle chemische stoffen. De Graaff trekt ook het in 2022 gestarte programma Industriële Transformatie van TNO. Dat is gericht op de transformatie naar een CO2-emissievrije en circulaire industrie in 2050. “Mijn doel is om mensen te verbinden over disciplines en organisaties heen, met behulp van de nieuwste innovaties, technologieën en zakelijke inzichten, om zo de transitie naar een CO2-neutrale samenleving te versnellen.”