Nu de innovatieve reactoren

Marit van Lieshout, lector energietransitie in de procesindustrie aan de Hogeschool Rotterdam, zette de laatste jaren een geslaagd warmtepompprogramma op. Voor het recent gestarte, soortgelijke programma met innovatieve reactoren is het nu zaak vervolgstappen te zetten, vindt Van Lieshout. In Europoort Kringen licht ze haar plannen toe, benadrukt ze het dreigende personeelstekort en legt ze de Rotterdamse procesindustrie langs haar CO2-reductiestappenplan.

[ihc-hide-content ihc_mb_type=”show” ihc_mb_who=”2,4″ ihc_mb_template=”3″ ]

Je bent lector energietransitie in de procesindustrie. Wat houdt je functie precies in?

“Als lector organiseer ik toegepast onderzoek op de Hogeschool Rotterdam. Het gaat om praktijkvragen die voor meerdere bedrijven interessant zijn en die maatschappelijk belang hebben. In dit geval is dat de energietransitie. Ook kijk je wat er voor de zware industrie in de omgeving belangrijk is. Op dit moment zijn we met twee concrete onderwerpen bezig. De eerste is warmte-integratie, en dan met name warmtepompen. We richten ons op de vraag wat je daarmee kunt doen en hoe je dat moet aanpakken. Hoe zet je zo’n warmtepomp in je proces in? Ook belangrijk is de vraag hoe een warmtepomp moet worden ontworpen. Qua principe, zodat bedrijven bij verschillende leveranciers kunnen kijken welke soort warmtepomp het beste overeenkomt met met wat nodig is. Daarvoor hebben we samen met Deltalinqs en ISPT een mooi programma opgezet. Bedrijven krijgen een groep studenten toegewezen die de energiestromen in hun fabriek in kaart brengen en als een consultant een advies uitbrengen over de mogelijkheden voor warmte-integratie via warmtewisselaars of een hogetemperatuur-warmtepomp.”

Wat is het tweede concrete onderwerp binnen het lectoraat?

“Dat zijn innovatieve reactoren, zoals de spinning disc reactor die aan de TU Eindhoven is ontwikkeld. Het ontwerp van deze reactor is gebaseerd op andere uitgangspunten dan gebruikelijk. Van oudsher worden reactoren uit efficiëntie-overwegingen steeds groter. Maar als reactoren heel groot zijn, kun je de reactie niet goed controleren en moet je daarna vaak allerlei scheidingstappen toevoegen. Dat kost veel energie. De spinning disc reactor is een heel kleine reactor die er volledig op is ingesteld om de reactie supersnel te laten verlopen. In plaats van een reactietijd van een uur praat je dan over een minuut. Hierdoor kan de reactor ook zestig keer kleiner zijn. We zijn nu aan het kijken op welke processen dat van toepassing zou kunnen zijn. Wij zijn ook aan het inventariseren welke kennis nodig is om de haalbaarheid van het toepassen van dit type reactor met studententeams te bepalen. Zo gauw we dit in kaart hebben, gaan we met studenten bedrijven benaderen.”

Wat is het lastigst aan het matchen van de praktijk met het onderwijs?

“Het opdelen van best wel pittige theorie in brokjes die geschikt zijn voor hbo-studenten en dus ook voor de rest van het werkveld. Toen wij met het warmtepomponderwijs begonnen, waren wij de eerste die dat in Nederland op hbo-niveau deden. Tot die tijd was het echt iets voor de universiteiten. Tien jaar geleden was het zelfs een onderwerp voor mensen die na hun masterstudie nog een specialisatie deden. Als je dat dan met derde- en vierdejaars hbo-studenten kan doen, heb je wel een stap gemaakt. Het was mogelijk omdat in de tussentijd ook allerlei tools zijn ontwikkeld. Niet door ons, maar we hebben ze wel slim ingezet. Daarvoor is de samenwerking met docenten belangrijk, want die hebben hun lesmateriaal daarop aangepast. Zij op hun beurt vinden het belangrijk dat die praktijksituaties er zijn. Stof kan wel in een theorieles worden uitgelegd, maar dan wordt het minder goed onthouden. Studenten leren nou eenmaal het meest uit de praktijk. Zij hebben ook het besef dat de fabriek ze nodig heeft voor een oplossing. Dat is enorm leuk.”

Welke indruk blijft studenten het meest bij van hun bezoeken aan de werkvloer in de procesindustrie?

“Ik hoor vooral dat ze de schaal overweldigend vinden. Als je alleen boeken leest, ben je niet voorbereid op de schaal van een raffinaderij of zelfs van een kleinere fabriek. Ze vinden het best heftig wat er daar gebeurt.”

Over welk aspect van je lectoraat ben je het meest tevreden?

“Met de samenwerking met Brendon de Raad, onderzoekdocent van werktuigbouwkunde. Ik kan geen onderzoekers aannemen en moet docenten interesseren voor onderzoek op dit gebied. Ik heb een fijne klik met Brendon. We hebben echt stappen gezet en hij heeft er zelf ook van geleerd. Hij is een jonge docent en wordt door de industrie gerespecteerd om zowel zijn theoretische kennis als het begrip dat hij heeft opgebouwd van hun manier van werken. Tegelijkertijd is hij twee dagen in de week bezig met een promotieonderzoek op dit onderwerp aan de TU Delft. Daar ben ik wel trots op. Ik hoop op meer mensen die via onderzoek hun onderwijsvaardigheden kunnen versterken.”

Wat is je nog niet gelukt?

“Het programma met warmte-integratie loopt prima, maar dat met innovatieve reactoren nog niet voldoende. Ik heb wel goede hoop. Ik werk nu samen met een uitstekende docent van de Hogeschool Utrecht en wij boeken vooruitgang. Ik heb ook wat haakjes om bedrijven te interesseren.”

Wat zou je aan het warmtepompprogramma willen veranderen?

“Ik ben ervoor om studenten die het warmtepompprogramma hebben doorlopen een officieel certificaat te geven. We zijn er tenslotte allemaal enthousiast over. Deltalinqs noemt het zelfs uitmuntend. Ik zou fabrieken daarom de vraag willen stellen wat het ze zegt als een student zo’n project heeft gedaan. Tegenwoordig is het toch al moeilijk om aan goede mensen te komen. Misschien is het een idee de samenwerking zichtbaarder te maken, waardoor het ook een meer aantrekkende werking heeft.”

Wordt het dreigende tekort aan vakmensen in de industrie onderschat?

“Enerzijds wordt het wel op de agenda gezet. Sinds kort is er het Fieldlab Industriële Elektrificatie, waarmee ik samenwerk op het gebied van de ‘human capital agenda’. Maar anderzijds: bedrijven weten hoe oud hun medewerkers zijn en de pensioenleeftijd is een vaststaand gegeven. Misschien willen mensen nog wel vijf jaar doorwerken, misschien wel zes jaar, maar op hun zeventigste zijn de meesten toch wel uitgewerkt. Er moeten dus alarmbellen gaan rinkelen. Toch begreep ik dat de VNCI niet eens meer een opleidingsmanager heeft. Er zijn wel lokale initiatieven, maar is dat effectief? Moeten we dit niet eens met z’n allen gaan bespreken en op nationaal niveau meer zichtbaar maken? Een opleiding tot operator op mbo-niveau is een van de meest kansrijke manieren om je van een baan te verzekeren. Alleen weet geen enkele leerling op een basisschool wat een operator is. Dan doen we toch iets verkeerd.”

Maar hoe moet je dat aanpakken?

“Betrek de ouders erbij. Daarnaast moet je net als de landmacht communicatiemiddelen als landelijke reclame inzetten. Voor een individueel bedrijf is dat moeilijker te doen. Maar de Nederlandse procesindustrie moet toch in staat zijn om dat op de kaart te zetten, om te laten zien wat voor gaaf werk dat is?”

In de energietransitie hebben we het vaak over techniek, infrastructuur en ook geld. Maar uiteindelijk is de mens toch de doorslaggevende factor?

“Als we maar genoeg mensen hebben, kunnen we hen de techniek wel aanleren. Dat heb ik wel gezien met ons warmte-integratieprogramma. We hebben onze derde- en vierdejaars studenten zulke complexe dingen kunnen laten doen. Dat probleem valt dus op te lossen. Maar de mensen moeten er wel zijn.”

Je onderscheidt drie stappen hoe de industrie tot CO2-reductie kan komen. Laten we ze één voor één doornemen en kijken hoe ver de Rotterdamse fabrieken hierin zijn. Als eerste het decarboniseren van de industrie.

“Daar wordt nu hard aan gewerkt. Er is Porthos, waarbij afgevangen CO2 in een leeg gasveld wordt opgeslagen. De vergunningaanvragen daarvoor zijn nu gaande. Ik verwacht dat dat binnen vijf of zes jaar gaat lopen. Dit in samenwerking met H-vision, waarbij de bij waterstofproductie vrijgekomen CO2 naar Porthos gaat. Daarmee decarboniseer je brandstof en heb je meteen blauwe waterstof. Shell en BP hebben allebei electrolysers in voorbereiding voor de productie van groene waterstof, alleen is dat voorlopig nog duur. De 11 gigawatt aan elektriciteit die op zee gaat worden opgewekt lijkt heel veel. Maar op de schaal dat raffinaderijen energie verbruiken is dat niet zoveel. Zoveel gigawatt heb je niet zomaar op de Noordzee gezet. Mensen vergeten ook dat die waterstof geen elektriciteit, maar aardgas verdringt. Of diesel, als je het gebruikt om elektrische auto’s mee mee aan te drijven. Je moet dus naar je totale brandstofverbruik kijken. Dan is 11 gigawatt helemaal niet zoveel.”

En de tweede stap, optimaal hergebruik van energie?

‘Daar is men nu ook mee bezig. Ik zie het als de enige optie waarmee je kosteneffectief aan de klimaatdoelen voor 2030 kunt werken. Decarbonisatie kost in ieder geval meer. De elektriciteit is duurder, de waterstof dus ook en tegenover het afvangen van CO2 staan evenzeer extra kosten waarvoor je niks krijgt. Warmte-integratie daarentegen is gewoon directe kostenreductie. Het kan zijn dat bedrijven niet op een terugverdientijd van vijf jaar uitkomen, omdat je dit in een complexe chemische installatie moet inpassen. Dat vergt nu eenmaal relatief hoge installatiekosten. Maar het heeft een terugverdientijd. Het nadelige aan warmte-integratie is dat het fabrieken wat minder flexibel maakt. Alles zit immers meer aan elkaar vast. Daardoor zijn bedrijven hier toch terughoudend in. Sommige bedrijven zien meer in een nieuwe reactor dan in een warmtepomp. Dat terwijl warmtepompen zich in de praktijk veel meer hebben bewezen! Ik vermoed dat dit komt doordat er weinig werktuigbouwers in de industrie werken. Een warmtepomp is heel vertrouwd voor een werktuigbouwer. Bij de meeste chemisch technologen ligt dat anders.”

En de derde stap: het volledig heroverwegen van het productieproces?

“Dat is bij een heleboel bedrijven taboe, want dan ga je afscheid nemen van assets. De meeste bedrijven doen dat alleen als ze een ander soort product willen maken wat niet met de huidige installatie valt te doen. En waarom het gedoe van een fabriek ombouwen als je niet eens weet of het meteen goed werkt? Het is immers nieuwe technologie. Er kan altijd iets misgaan. Dat is lastig.”

Zitten we nou opgescheept met al die oude fabrieken of bieden die ook een kans om op voort te borduren richting iets schoners en groeners?

“Het ligt eraan wat mensen durven. Hoe ondernemend zijn ze? Daar komt het toch uiteindelijk op neer. Je kunt de sector misschien niet als een groeimarkt zien, maar het is wel de rijkste markt van de hele wereld. Het is maar net hoe je het benadert. Lang was het zo dat je hier wel op CO2 kon besparen, maar dat het elders in de wereld niet hoefde. Als je nu hier produceert, moet je CO2-heffing betalen. Voor de energie-intensieve industrie maakt dat een behoorlijk deel van hun kostprijs uit. Nu kun je nog ergens bijvoorbeeld ammoniak produceren zonder dat er CO2-heffing hoeft te worden betaald. De transportkosten blijken niet zo hoog te zijn, en dan krijg je een concurrentievoordeel dat niet valt te overbruggen. De Europese Commissie bereidt nu een wijziging voor waarbij importeurs van die ammoniak moeten bewijzen dat CO2-heffing is betaald. Is de heffing buiten de EU lager, dan moeten importeurs het verschil met de ETS bijbetalen. Het voordeel hiervan is dat binnenkomende ETS-gelden in de Europese industrie wordt geïnvesteerd. Als dit doorgaat, zal er wel iets veranderen. Tot die tijd richt ik mij op bedrijven die grote stappen kunnen maken met warmtepompen en spinning disc reactoren, en relatief kleine processen hebben. Hoe groter het proces is, hoe omvangrijker de doorzet en hoe kapitaalintensiever het wordt. Dan snap ik wel dat je voorzichtig bent.”

Hoe optimistisch ben je dat die grote olietankers hun koers weten om te buigen naar een groene bestemming?

“Voor mij is het geen kwestie van optimistisch of pessimistisch. Er is wat mij betreft alleen een groene toekomst, anders ís er geen toekomst. Ik doe gewoon wat ik kan bijdragen om bij die groene toekomst uit te komen. Als de CO2-heffing aan de Europese grens doorgaat, zie ik geen reden om pessimistisch te zijn.”

Wie is Marit van Lieshout?

Dr. ir. Marit van Lieshout studeerde scheikundige technologie aan de TU Delft. Na haar afstuderen werkte zij negen jaar in verschillende onderzoeksposities in de papier- en kartonindustrie, TNO en PaperlinX. In 2006 promoveerde zij aan de Rijksuniversiteit Groningen op onderzoek naar de relatie tussen papierkwaliteit en de perspartijen van papiermachines. In 2011 trad zij bij CE Delft in dienst als consultant verduurzaming van de industrie. Bij de Hogeschool Rotterdam startte zij in 2017 als lector energietransitie in de procesindustrie. Deze functie combineert zij sinds 2019 met een baan bij RoyalHaskoningDHV. Haar specialisme is het verduurzamen van de procesindustrie.

[/et_bloom_locked]