EEW onderzoekt circulaire methode om stikstofuitstoot te verminderen

Zeolieten als ‘moleculaire spons’

Daarom test EEW sinds de zomer een alternatieve methode. Hierbij wordt de NO_x afgevangen op zo’n manier dat het kan worden hergebruikt, namelijk met behulp van Zeolieten. Dit zijn microporeuze aluminiumsilicaten die functioneren als een soort ‘moleculaire sponzen’. Door hun regelmatige kristalstructuur met vele poriën en kanalen beschikken ze over een enorm reactief oppervlak, waardoor ze heel effectief stikstofoxiden aan zich kunnen binden.

Proefinstallatie

Klein, projectleider van deze procesontwikkelingsfase: “De eerste labtests bij hoge temperaturen en hoge concentraties NOx (voor de katalysator) zijn eerder al succesvol afgerond. Het komende half jaar voeren we een serie grotere proeven uit aan de lage concentratie zijde in de schoorsteen.”  Bij deze grotere testinstallatie zit het zeoliet in een vat van 250 liter en wordt een klein deel van de rookgassen van de afvalinstallatie naar dit vat gevoerd. “Voor een goede adsorptie moeten we de rookgassen eerst koelen en het gevormde condensaat afvoeren. Daarvoor leiden we rookgassen door met buitenlucht gekoelde buizen naar het vat, waarbij in stappen het condensaat wordt afgevoerd”, legt Klein uit. “De afgekoelde ‘droge’ gassen gaan daarna het vat in voor adsorptie. We meten het NO_x -gehalte aan de in- en uitlaat. Zodra blijkt dat de zeolieten verzadigd zijn, stoppen we het proces. Het eerste verzadigde zeolietenpakket is al terug in Oostenrijk voor verdere verwerking.”

Van afvang naar waardevolle grondstof

Hij vervolgt: “We denken met deze nieuwe methode niet alleen te kunnen besparen op onderhoud en operationele kosten. We kunnen met het opgevangen NO_x ook op een goedkopere manier salpeterzuur produceren, wat bijvoorbeeld wordt gebruikt voor de productie van kunstmest. Normaal wordt salpeterzuur via het Oswalt proces gemaakt uit onder andere ammoniak, waarvoor veel warmte en aardgas nodig is. Door het afgevangen NO_x om te zetten naar NO₂ en daarna HNO₃, is geen ammoniak en dus ook minder aardgas nodig.” Voor de warmte die nog nodig is, hoeft EEW bovendien geen aardgas in te zetten, omdat er genoeg restwarmte is dat hiervoor ingezet kan worden. Klein: “Een ander voordeel zien we bij de afvang van CO₂. Ook daar doen we nu testen mee. Door eerst NOx te verwijderen bieden we onze CO₂-test installatie ‘schone’ rookgassen aan. Dit kan kostenbesparend zijn voor de CO₂-afvang en de standtijd van de absorptiematerialen aanzienlijk verlengen.”

Van NO_x naar salpeterzuur

“Voor de proef wordt de regeneratie naar salpeterzuur in Oostenrijk uitgevoerd”, geeft Klein aan. “Daar wordt het verzadigde zeolietenpakket verhit tot minimaal 250 °C. Bij die temperatuur verdampen de NO_x-verbindingen. De stikstofoxiden laten we met zuurstof reageren om alleen stikstofdioxiden (NO₂) over te houden. En die reageren onder andere met water tot salpeterzuur. We mikken op een concentratie van 68%, wat de meest gangbare industriële concentratie is. Dat salpeterzuur wordt bij deze proef vervolgens geanalyseerd op zuiverheid, zodat we samen met potentiële afnemers kunnen kijken of het aan hun eisen voldoet.”

Nieuwe verdienmodellen op de tekentafel

Naast de technische en economische aspecten, laat het bedrijf ook verschillende verdienmodellen de revue passeren. Klein: “We kijken allereerst naar mogelijke afnemers van het salpeterzuur, die we daarmee hopelijk ook kunnen aantrekken om zich op het Chemiepark te vestigen. Daarnaast onderzoeken we of we mobiele containers met de afvanginstallatie kunnen verhuren voor bijvoorbeeld de wegenbouw of andere locaties waar NO_x-uitstoot een probleem is. Tot slot overwegen we het proces zelf in licentie te geven.”

Geheim van de smid

“Voor zover wij weten zijn we de enige afvalverwerker die bezig is om deze methode uit te werken. We kijken daarom ook naar de mogelijkheden van patentbescherming. Welke zeolieten we precies gebruiken, moet daarom nog even het geheim van de smid blijven. Wat we wel kunnen delen, is dat ze worden geleverd door het bedrijf Krajete uit Oostenrijk”, vertelt Klein enthousiast.

Stap richting circulaire stikstof

Klein noemt de nieuwe NO_x-afvangmethode baanbrekend: “Circulaire NOx is mogelijk één van de sleutels tot het stikstofslot. Als je zoiets kunt bijdragen aan het milieu, en specifiek aan de oplossing voor het stikstofprobleem, dan maakt dat ons enorm enthousiast. Bovendien levert het een circulaire grondstof op die wereldwijd veel wordt gebruikt. En innoveren is gewoon bijzonder leuk om te doen!”

Onder de Motorkap

Continu verbeteren is essentieel voor toekomstbestendige industriële productie. Leden van SBE zetten daarom dagelijks stappen op het gebied van innovatie, variërend van procesoptimalisatie tot geavanceerde technologieën. Maar wat gebeurt er precies binnen deze bedrijven? Waar liggen de kansen en hoe worden uitdagingen aangepakt? In deze serie artikelen onder de titel ‘Onder de motorkap’ geven we een uniek kijkje achter de schermen van industriële bedrijven en belichten we actuele ontwikkelingen in procestechnologie en R&D.

Wil u ook laten zien wat er bij uw bedrijf onder de motorkap gebeurt en zo andere bedrijven in de regio inspireren? Neem dan contact met ons op.