Demcon en Carbyon gaan in cocreatie de klimaatverandering te lijf

By Bart Brouwers

Alleen al in Nederland verdwijnt elk jaar zo’n 150 miljoen ton CO₂ de lucht in. Wie zich realiseert dat we al anderhalve eeuw bezig zijn met deze ongelimiteerde uitstoot, weet dat er heel wat voor nodig is om dat proces tot staan te brengen. Rond 2050 moet het toch zover zijn: wereldwijd geen nieuwe CO₂ meer de lucht in. Of we het gaan halen is nog allesbehalve zeker, maar zelfs áls dat al gaat lukken, dan nog moeten we nog maar eens af zien te komen van al die kooldioxiden die inmiddels al in de lucht zitten. Een onmogelijke opgave? Niet volgens Carbyon, de Eindhovense start-up die het op zich heeft genomen om alle CO₂ de lucht uit te zuigen. 

Ja, dat zuigen moet je letterlijk nemen. Het prototype dat Carbyon en Demcon samen hebben gebouwd is in essentie niets anders dan een groot uitgevallen stofzuiger, inclusief wieltjes. Uiteindelijk moeten er overal op de wereld hele velden van deze machines komen te staan, die draaien op groene energie en continu de CO₂ aan de lucht onttrekken. Aan de ene kant van het apparaat komt de lucht naar binnen, in het hart vindt de chemische reactie plaats die CO₂ aan het absorberende materiaal bindt, waarna de CO₂-vrije lucht het apparaat weer uit wordt geduwd. 

Het oorspronkelijke idee voor de Carbyon CO₂-stofzuiger komt van Hans de Neve, die het bedacht toen hij nog voor TNO bij Solliance werkte. In 2019 stapte hij met zijn vrijdagmiddagproject rond direct air capture naar buiten, richtte zijn eigen bedrijf op en klopte voor de eerste ondersteuning aan bij HighTechXL. Zijn grote ambitie: iets wezenlijks bij te dragen aan de oplossing van het klimaatprobleem. Die droom was zo sterk dat hij er zijn veilige leven voor opzegde en deels met eigen geld zijn focus op Carbyon richtte.

Fast forward naar 2023: inmiddels werken er 25 mensen voor de start-up, voornamelijk engineers met onderzoekstaken. En dat moeten er de komende jaren nog veel meer worden. Want als er één consequentie onontkoombaar is bij een droom als die van Carbyon, dan is het wel dat de enige weg naar succes er een van grootsheid is. Grootse doelen vergen grootse machines en een grootse organisatie. Als winnaars van de voorronde van Elon Musks XPrize (1 miljoen dollar) is de eerste stap op dat pad alvast gezet.

Niet alleen

Tegelijkertijd weten De Neve en zijn team dat ze het niet alleen kunnen. De organisatie is te klein om alles in eigen huis te kunnen oplossen. En er is volop expertise in de directe omgeving, dus waarom zou je daar dan geen gebruik van maken? Het was dan ook geen toeval dat Carbyon en Demcon op elkaars pad kwamen. Met meer dan 30 jaar ervaring in het ontwikkelen van mechatronische systemen en expertise op hightech, medtech, batterijtechniek en climate tech was Demcon de ideale partij voor Carbyon om te helpen bij de bouw van het eerste prototype.

Mondiale ambities dankzij lokale wortels: groei van Demcon geeft Kennispark Twente nieuwe impulsen

Over de ambities van Demcon bestaat geen twijfel: met vestigingen in Best, Delft, Enschede, Groningen, Maastricht, Münster, Tokyo en Singapore wordt een groot deel van … Continued

Demcons projectleider Leon van Breugel noemt de samenwerking een schoolvoorbeeld van hoe hij en zijn collega’s graag opereren. ”Wij willen enabler zijn om klanten succesvol te maken, van vroege conceptfase tot realisatie, inclusief productie en onderhoud. Daar zit natuurlijk een zakelijk aspect aan, maar bij voorkeur werken we aan projecten die ook een grote maatschappelijke impact hebben. In dit project is dat natuurlijk overduidelijk het geval, vandaar dat Carbyon ook zo goed bij ons past. Het is echt cocreatie.” Van Breugel werkt sinds 2020 voor Demcon, dat in de Eindhovense vestiging ruim 200 medewerkers heeft. Hij ziet een deel van de meerwaarde in de diversiteit aan ervaringen die worden opgedaan bij de verschillende klanten. “Elke nieuwe klant levert ons nieuwe expertise op. En daar profiteert elke volgende klant weer volop van.”

Carbyons COO Jasper Simons kan het alleen maar beamen: “De toegevoegde waarde van Demcon is essentieel voor ons in deze fase. Hun kennis, hun ervaring, de vaardigheden van hun mensen; dat zijn allemaal aspecten die ervoor gezorgd hebben dat we nu met dat eerste prototype aan de slag kunnen.” Tot voor kort stond de machine nog bij Demcon, maar sinds deze week is het apparaat verplaatst naar de High Tech Campus, waar het traject van air capture echt kan beginnen.

Samen optrekken

Het project is geïnitieerd door Carbyon maar het prototype is ontstaan uit een gezamenlijke zoektocht naar de beste oplossingen. “Het is dus niet zo dat wij de specs over de schutting hebben gegooid waarna Demcon ermee aan de slag kon”, zegt Simons. “Dat zou ook helemaal niet kunnen”, vult Van Breugel direct aan. “Want zo werken wij vrijwel nooit bij Demcon. Het succes van elk project bij ons hangt samen met de manier waarop we de samenwerking vormgeven. Het projectteam heeft vertegenwoordigers van beide kanten, die continu samen optrekken.”

Nu de eerste machine klaar is, betekent dat nog niet dat Demcons rol is uitgespeeld. Van Breugel: “Integendeel, wij blijven nog nauw betrokken bij de volgende iteraties. Als Carbyon straks zo ver is dat het massaproductie kan gaan draaien, dan is ons deel afrgerond. Maar tot die tijd staan we voor ze klaar, inclusief de productie van de eerste tientallen machines.” 

Carbyon haalt CO2 uit de lucht voor de productie van hernieuwbare kerosine

Hans de Neve is oprichter van Carbyon. Het bedrijf wint CO2 uit de lucht voor ondergrondse opslag. Ook kan deze kooldioxide als grondstof gebruikt worden … Continued

Carbyon hoopt snel op te kunnen schalen. Simons: “Dit prototype kostte veel tijd natuurlijk, maar binnenkort kunnen we een machine per twee weken bouwen, en even later twee per week. In 2030 moet er een productie zijn zoals we die kennen van een autofabriek: lopende bandwerk.” Het definitieve model zal trouwens weinig weghebben van het apparaat dat nu zijn eerste resultaten moet gaan leveren, al is het alleen maar vanwege de vereiste omvang. De huidige machine ‘oogst’ ongeveer een ton aan CO₂ per jaar, de volwaardige units – elk met de omvang van een zeecontainer – straks 100 ton. Tegen 2050 moeten er al zoveel machines operationeel zijn dat er een miljard ton uit de lucht gehaald kan worden.

Bos of stad

Krijgen we dan niet weer een discussie zoals nu loopt rond windmolens? Wie wil er nou een zeecontainer in zijn achtertuin? Simons: “Ten eerste: als iets de omvang heeft van een zeecontainer wil dat nog niet zeggen dat het ook het uiterlijk heeft van zo’n ding. Maar daarnaast denken we vooral aan industrieterreinen of afgelegen plekken zonder hoge natuurwaarde. Want we hebben dan wel veel van onze apparaten nodig, dat wil nog niet zeggen dat je ze overal gaat tegenkomen.”

Is er eigenlijk een ideale plek voor een CO₂-afzuiginstallatie? Simons: “Eigenlijk maakt dat niet zoveel uit, want het aandeel CO₂ in de lucht is min of meer gelijk, overal op de wereld. Overal zie je nu een concentratie van ruim 400 ppm, het maakt nauwelijks iets uit of je in een bos of in een stad staat. Ook tussen winter en zomer is maar een klein verschil. Dat maakt het CO₂-probleem ook tot een mondiaal probleem: CO₂ houdt zich niet aan grenzen en het is onzin om als doel te hebben je eigen CO₂ op te ruimen.”

Een harde voorwaarde voor de locatie van Carbyons machines is de beschikbaarheid van groene stroom. “Zuid-Chili, waar het altijd hard waait, zou om die reden een goede plek kunnen zijn. Direct naast de windturbines. Ook zou het goed zijn om gebruik en opslag van energie op één plek te hebben.” De ‘Carbyon-parken’ kun je vervolgens zo groot maken als je zelf wilt. “Wel moet er een paar meter afstand zijn tussen de apparaten zelf, want het is niet de bedoeling dat de ene machine de net afgewerkte lucht van zijn buurman gaat opzuigen. Dan heeft het weinig zin natuurlijk.”

Effectiviteit en prijs

Carbyon is niet de enige partij die zich bezighoudt met CO₂-vermindering via air capture, maar toch denkt het bedrijf twee belangrijke voordelen te kunnen bieden ten opzichte van de concurrentie: effectiviteit en prijs. “Ons proces duurt vijf minuten, terwijl het bij anderen vijf uur kost. Daarnaast: met de huidige machines kost het duizend euro om een ton CO₂ af te vangen. Wij denken dat het met honderd euro moet kunnen lukken.”

Het zicht op een van de hoofdprijzen in Musks XPrize wedstrijd geeft daarbij een extra stimulans. Simons: “Toen we vorig jaar werden uitgekozen als een van de eerste winnaars, belandden we op een wolk, zo blij waren we. Maar het gaf ons als team ook een extra motivatie om nog harder door te werken aan de opschaling. Er ligt 50 miljoen dollar klaar voor de partij die duizend ton per jaar weet op te vangen. Een uitdagend doel, we plannen daarom nóg iets ambitieuzer dan we al deden. Daarbij worden we meer geleid door het principe van ‘Fail fast, fail often’, dan door een extreem gedetailleerde uitwerking van de specs voor elke volgende stap. Ik moet zeggen: ik kan iedere start-up aanraden het zo aan te pakken, het geeft een enorme spirit in je bedrijf. En werken met een externe ontwikkelpartner als Demcon helpt ons om deze benodigde versnelling te behalen.”