De industrie moet veel zuiniger omgaan met energie en veel minder broeikasgassen uitstoten. Dat is het doel van een nieuw EU-project. Door toepassing van nieuwe materialen en technieken denkt het projectteam de processen tot 70 procent zuiniger te kunnen maken en de uitstoot met maximaal 35 procent te kunnen verminderen.
De technologie wordt ontwikkeld in een project onder auspiciën van het MACBETH consortium (Membranes And Catalysts Beyond Economic and Technological Hurdles). Dit wordt gecoördineerd door het Duitse chemiebedrijf EVONIK, met deelname van organisaties en universiteiten uit landen als Denemarken, Spanje, Nederland, Italië, Frankrijk, België en het Verenigd Koninkrijk. In totaal zijn in het consortium 24 partners betrokken die een goed gevulde set van expertise inbrengen op het gebied van katalyse, membranen, dragers, reactoren, engineering, modellering, samen met het perspectief van de eindgebruiker.
Dr. Marc Oliver Kristen, hoofd van het Innovation Agency bij Evonik en projectmanager bij MACBETH, zegt dat “het cruciaal is dat we over de grenzen van de chemie heen denken, onze kennis delen en alle synergieën ten volle benutten. Eén individueel bedrijf zou dit nooit kunnen bereiken. Ons consortium brengt de knowhow samen die essentieel is voor de gewenste doorbraak in de katalytische synthese”.
Dit initiatief is een vervolgproject van het ROMEO project (Reactor Optimization by Membrane Enhanced Operation), dat in september 2019 werd afgerond. Het is ook gebaseerd op de resultaten van de EU-projecten Bionico en Carena.
Het project
Het project stelt een nieuwe generatie van katalytische membraanreactoren (CMR) voor voor industriële toepassingen met een hoog volume. CRM’s combineren twee processen van chemische reactie en productscheiding op basis van membranen. Deze hebben, wanneer ze worden toegepast op een grootschalige industriële productie, het potentieel om de energie-efficiëntie te verhogen. Tegelijkertijd wordt de uitstoot van broeikasgassen verminderd.
Dr. Raquel Portela, onderzoeker bij de Spaanse Nationale Onderzoeksraad (CSIC), legde aan Innovation Origins uit dat MACBETH ernaar streeft “nieuwe oplossingen op basis van CMR’s te genereren en te optimaliseren. Daarbij rekening houdend met de beperkingen die de industriële toepassing ervan belemmeren, om de kloof tussen de ontwikkelingen op laboratoriumschaal en de marktpenetratie van deze technologie te dichten”.
Portela voegde hieraan toe dat dit gebeurt door “met behulp van chemische engineeringsconcepten industriële processen schoner, veiliger, meer gecondenseerd en efficiënter te maken in het gebruik van energie of grondstoffen. Bijvoorbeeld door andere processtappen te integreren in de reactiefase. Met membraankatalysatoren wordt het aantal stappen gereduceerd, waardoor de efficiëntie wordt verhoogd”.
Lagere investeringen en minder kosten
EVONIK zegt dat de primaire motivatie voor het project duurzaamheid is. “Duurzaamheid is hier een belangrijke drijfveer. De geplande vermindering van de uitstoot van broeikasgassen in grote industriële processen zal maar liefst 35 procent bedragen en de verhoging van de efficiëntie van hulpbronnen en energie tot 70 procent.
De nieuwe technologie zal echter ook aanzienlijk kleinere en nog veiligere productiefabrieken mogelijk maken en zal bijdragen tot een aanzienlijke vermindering van de investerings- en operationele kosten, tot respectievelijk 50 en 80 procent.
Daarnaast wil MACBETH ook de industriële toepasbaarheid van deze technologie valideren door de lange termijn exploitatie van demonstratiefaciliteiten voor grootschalige hydroformylerings-, waterstofproductie- en propaandehydrogeneringsprocessen. Verder wil het consortium volgens de EU “uitgebreide doelstellingen bereiken door deze technologie over te dragen aan de biotechnologische toepassing voor de selectieve enzymatische splitsing van vetzuren. Ook is het de bedoeling dat er een spin-off van het project komt in de vorm van een onderneming met de naam Lighthouse Catalytic Membrane Reactors.
Dr. Robert Franke, algemeen projectcoördinator van MACBETH stelt: “Onze volgende mijlpaal is duidelijk. We willen een demonstratie-installatie bouwen en exploiteren onder reële, industriële omstandigheden. Daarom zullen we ons nu, in de eerste projectfase van MACBETH, concentreren op de optimalisatie van de gebruikte componenten en het definitieve reactorsysteem. Hiervoor zullen we gebruik maken van de veelbelovende ontwikkelingen en resultaten van het vorige project”.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
