Er werden hoopvolle woorden de wereld in geslingerd bij de lancering van het plasma-lab, donderdag op de Brightlands Chemelot Campus. “Plasma is a game changer.” “We believe in plasma.” “This is huge.” En Gerard van Rooij, hoogleraar Plasma Chemistry Maastricht University en hoofd van het nieuwe Plasmalab, sprak de hoop uit dat er ook vanuit de economie een significante bijdrage kan worden geleverd aan “het redden van de planeet”.
Ook de petrochemische industrie moet van de fossiele brandstoffen af. Verduurzamen betekent vooral dat een groot deel van de processen en installaties bij Chemelot in 2050 aangedreven moeten worden door duurzame elektriciteit. Plasma is een veelbelovend alternatief voor gas om de hoge temperaturen te bereiken die nodig zijn voor chemische processen.
Brandschoon
Plasmatechnologie is een optie om dit voor elkaar te krijgen. De vlammen die nog gebruikt worden om temperaturen tot 5000 graden te krijgen – nodig voor chemische processen – worden straks gevoed door elektriciteit en niet door gas of andere fossiele brandstoffen. Door “de vlam die niet brandt”, zoals de nieuwe slogan luidt. En dus ook geen broeikasgas oplevert. Niet dat de elektriciteit brandschoon is. Maar Gerard van Rooij vergeleek het met de elektrische auto: je hebt weliswaar elektriciteit nodig maar de uitstoot van het voertuig zelf is alvast weg. “In zekere zin is het een goedkope technologie. Als je elektriciteit hebt, heb je plasma.” Al haastte hij er aan toe te voegen dat het hier niet ging om een bevlieging van een paar mannen op een woensdagmiddag maar dat er jarenlang onderzoek aan vooraf ging.
Kenniscentrum Brightsite, een publiek-private samenwerking tussen Brightlands Chemelot Campus, Maastricht University, TNO en Sitech Services, richt zich op verduurzaming van de chemische industrie om de klimaatdoelen van Parijs te halen. In het nieuwe lab kunnen al kleine hoeveelheden plasma geproduceerd worden. De bedoeling is om op te schalen, de bestaande technologie te optimaliseren en nieuwe plasmaprocessen te ontwikkelen. Hiermee kunnen chemische processen met (groene) elektriciteit worden geëlektrificeerd en kunnen waterstof en grondstoffen voor de chemie worden geproduceerd zonder CO2-emissies.
Lees hier meer over Brightlands
Hoge temperatuurverhitting met aardgas wordt in het lab vervangen door een groene, elektrische plasmavlam, waarbij CO2-vrij waterstof wordt gemaakt. Waterstof is een belangrijke groene energiebron voor de kunstmestproductie. Naast waterstof ontstaan in dit proces groene grondstoffen die ingezet kunnen worden bij de productie van kunststoffen.
Groene elektriciteit
Arnold Stokking, managing director Brightsite: “Plasmatechnologie heeft een grote toekomst binnen de chemische industrie. Het is wat ons betreft dé nieuwe procestechnologie gebaseerd op groene elektriciteit om moleculen te splitsen en opnieuw te formeren. Daarmee zal deze technologie een grote rol spelen in de gaan wat ze leren in de collegebanken, direct toepassen in de experimenten die in het plasma-lab uitgevoerd worden. In het Brightsite Plasma-lab zal zowel fundamenteel als toegepast onderzoek plaatsvinden en kunnen geïnteresseerde bedrijven zich aansluiten bij diverse academische en industriële programma’s. De verwachting is dat het plasma-lab nieuwe partijen naar de campus zal trekken.”
Lab-baas Gerard van Rooij liet zich niet verleiden tot uitspaken over concrete resultaten. Het zal lang duren eer alle fabrieken bij Chemelot op plasma draaien. “Maar we hebben tot 2050 de tijd.”
Wat is plasmatechnologie?
Plasma wordt ook wel de vierde aggregatietoestand genoemd, naast vast, vloeibaar en gas. Wanneer een gas in een voldoende sterk elektrisch veld wordt gebracht ontstaat een toestand waarin gasdeeltjes ioniseren. Dit geïoniseerde gas bestaat uit gasmoleculen en reactieve deeltjes zoals ionen, elektronen en radicalen. Deze combinatie van reactieve deeltjes maakt (nieuwe) chemische reacties mogelijk. In het hart van deze elektrische vlam, het hart van de plasmawolk, is de temperatuur heel hoog. Onder deze omstandigheden kunnen zeer snel moleculen gesplitst en gevormd worden. En omdat een plasma opgewekt wordt met elektrische energie is het proces erg duurzaam wanneer er groene elektriciteit wordt gebruikt.
