CO2 die door fabrieken wordt uitgestoten kan ter plekke worden afgevangen. De Sorption Enhanced Water-Gas Shift (SWEGS)-methode, die door TNO is ontwikkeld, is hier een efficiënt voorbeeld van. Bij het toepassen van deze methode wordt tevens blauwe waterstof  geproduceerd. Soledad van Eijk, business developer bij TNO en Siebe van der Veer Researcher Technology bij Kisuma Chemicals B.V, bespreken in een podcast van TNO hoe de methode werkt.

“Industriefabrieken, die de nodige CO2 uitstoten, zitten met het probleem dat ze moeilijk zijn te elektrificeren”, zegt Van Eijk. “We moeten in 2030 ruim 55 procent minder broeikasgassen uitstoten. CO2-reductie moet daar een grote bijdrage aan leveren. SEWGS is een proces dat fabrieken met die doelstelling kan helpen.”

De methode werkt als volgt. “SWEGS zet synthesegas om in waterstof en koolstofdioxide”, legt Van Eijk uit. “Het SEWGS-proces splitst in dezelfde reactor ook de koolstofdioxide van het waterstofgas. De combinatie zorgt ervoor dat de omzetting van energie zuiniger wordt en verwijdert CO2 vrijwel volledig.”  

De CO2 wordt verwijderd uit de reactor door de druk te verlagen. Het verlagen van de druk in deze fase wordt gebruikt om de druk in een tweede cilinder te verhogen. Daarmee wordt de efficiëntie van het systeem verhoogd. Alleen de dan nog resterende CO2 wordt met stoom verwijderd. 

“Het basisprincipe is bekend”, gaat Van Eijk verder. “Maar wat wij doen is nieuw. Het is dus niet zo dat het voor fabrieken een kwestie is van simpelweg wat dingen aanpassen. Het is echt een nieuwe manier van werken.” SEWGS zorgt volgens Van Eijk in bijvoorbeeld de staalindustrie voor een kostenreductie van 28 procent en dat vertaalt zich ook in de energie.

Van der Veer stipt nog een ander voordeel van de methode aan. “De gassen die je gebruikt zijn al van een danig geschikte temperatuur, waardoor je meteen met het SWEGS-proces van start kan gaan. Bij ander gas moet je het eerst afkoelen. SWEGS is simpeler en efficiënter.”

Volgens Van Eijk is SEWGS een geschikte techniek om CO2 af te vangen voor de meeste industrieën. “De staalindustrie kan het gebruiken en eigenlijk overal waar je biomassa gebruikt om energie te produceren. En we moeten het originele doel niet vergeten, de kolencentrales.”

Praktijkvoorbeelden
TNO heeft de werking van het SEWGS-proces al succesvol op industriële schaal gedemonstreerd bij het Zweedse staalbedrijf SSAB. In een pilotomgeving van het project Stepwise staat een 10 meter hoge SEWGS-installatie met een diameter van 40 centimeter, met daarin 3000 kilo adsorberend materiaal. De cyclische capaciteit van deze installatie bedraagt ​​14 ton CO2 per dag.

In Noorwegen wordt CO2 al opgevangen en opgeslagen in een ondergrondse watervoerende laag. In Nederland bestaan ​​er plannen om CO2 op te slaan in uitgeputte gasvelden in de Noordzee. De glastuinbouwsector gebruikt CO2 nu al om de groei van bloemen en planten te bevorderen. CO2 is ook een chemische bouwsteen voor verschillende chemicaliën en kunststoffen.

Wanneer gebruik je SEWGS en wanneer een andere methode om CO2 af te vangen in de fabriek? “Simpel gezegd kun je de SEWGS-installatie altijd gebruiken wanneer het om synthetisch gas en waterstof gaat”, zegt Van Eijk. “Dat is veruit de meest efficiënte manier. En als het niet mogelijk is, kun je voor een andere methode gaan.”

De rest-CO2 uit SEWGS is van zodanige kwaliteit dat TNO 20.000 liter methanol uit staalgas zou kunnen maken. Maar de technologie is ook geschikt om een ​​mengsel van waterstof en stikstof te maken voor de ammoniaksynthese.

Toekomst
2030 is een belangrijk jaar wat betreft het terugdringen van CO2. Van Eijk denkt dat SEGWS dan nog steeds gebruikt wordt. Van Der Veer is het daar mee eens, maar denkt wel dat het twintig jaar duurt voor het echt goed geïmplementeerd is. “Het materiaal kan nog steeds worden verbeterd”, zegt hij. “We hebben de afgelopen jaren veel stappen gezet met deze methode en veel geleerd. En dat zal in de toekomst zo blijven.”