ENGINEERINGNET.NL - Bij de productie van staal komt staalgas vrij, dat voor 18 tot 30% uit koolmonoxide (CO) bestaat, voor 15 tot 25% uit kooldioxide (CO2) en voor de rest uit stikstof en een relatief kleine hoeveelheid waterstof.
Op het ogenblik verbranden de staalfabrieken de koolmonoxide in energiecentrales, waarbij de koolmonoxide over gaat in CO2. Dat is eigenlijk zonde, want chemiebedrijven kunnen koolmonoxide als grondstof gebruiken. Verder levert de verbranding van koolmonoxide twee keer zoveel CO2-uitstoot op als de verbranding van kolen.
Bij de productie van staal gaat het om grote volumes koolmonoxide. Daarom ligt het voor de hand dit in te zetten voor de productie van basischemicaliën, die in vergelijkbare grote volumes gebruikt worden. Op de korte termijn valt hierbij te denken aan de productie van waterstofgas. Dat bespaart aardgas, aangezien waterstof nu voornamelijk van aardgas wordt gemaakt.
Ook leent de koolmonoxide zich voor de productie van methanol, ethanol, vervanging van nafta (grondstof voor onder andere polyethyleen en polypropeen) en synthetische brandstoffen. Alles bij elkaar leidt dat tot een verlaging van de CO2-uitstoot van de staalindustrie met 20 tot 35 procent vergeleken met de huidige situatie.
Dit kan uiteindelijk leiden tot een vermindering van de CO2-uitstoot in Europa van 57 miljoen ton per jaar. Dat is 1,3 procent van de CO2-emissies in Europa, aldus een rapport van adviesbureau Metabolic en de Rijksuniversiteit Groningen.
Het rapport is gemaakt in opdracht van het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT), Nuon, Tata Steel, AkzoNobel, Dow, ArcelorMittal (Gent, België) en TKI Energie en Industrie. De naam van het rapport is: ‘CarbOn-monoxide RE-use through industrial SYMbiosis between steel and chemical industries (CORESYM)’.
“Voor Nederland kan hergebruik van staalgas een vermindering van vijf miljoen ton CO2-uitstoot per jaar opleveren. Dat is een tiende van de Nederlandse doelstelling voor emissievermindering voor de industrie," aldus Andreas ten Cate, die de studie bij ISPT heeft gecoördineerd.
Een uitdaging vormt nog het efficiënt afscheiden van CO uit grote volumes staalgas. De ontwikkeling van de technologie hiervoor is al redelijk ver gevorderd. Het scheidingsproces levert ook een stroom van vrij zuivere CO2 op, die meteen geschikt is voor overige toepassingen en anders voor opslag.
Het implementeren van grootschalig hergebruik van staalgas naar producten vraagt om een actieve en betrokken overheid, aldus de opstellers van het rapport. Met nieuwe samenwerkingen en investeringen kan de technologie verder worden opgeschaald om deze markt-competitief te maken.
“Uiteindelijk levert het in een kringloop brengen van koolstof per euro veel meer CO2-emissiereductie op dan andere oplossingen, waaronder het afvangen en opslaan van CO2. De Nederlandse regering kan het geld voor CO2-opslag daarom maar beter meteen investeren in nieuwe technologie, waaronder die voor hergebruik van staalgas,” zegt Tjeerd Jongsma, directeur van ISPT.
“In Duitsland werken wij al aan een project om CO2 uit staalproductie om te zetten in grondstoffen voor de chemie. We kunnen deze technologie ook in Nederland inzetten," aldus Marco Waas, Director RD&I and Technology van AkzoNobel.
“Dit rapport zien we als een eerste stap richting hergebruik van staalgas. We moeten nog veel uitzoeken, onder andere of hergebruik zich kan bewijzen ten opzichte van andere technologieën om de CO2-uitstoot te verminderen,” laat Cock Pietersen, Manager Energy Procurement bij Tata Steel in IJmuiden weten.
“Wij staan in de startblokken om een ethanolfabriek te bouwen die de emissies van staalgas sterk zal verminderen. Dat vraagt echter wel om wettelijke ondersteuning,” zegt Eric De Coninck, LIS Project Manager van ArcelorMittal in Gent.
“Op basis van koolmonoxide verwachten wij een vervanger voor nafta te kunnen maken en langs die weg koolmonoxide in te zetten voor de productie van kunststoffen. Daarnaast zouden we best methanol van een derde partij willen afnemen, die dit maakt op basis van CO uit staalgas,” verklaart Kees Biesheuvel, Innovation Manager bij Dow in Terneuzen.
