CO₂-neutraal produceren, hoever zijn we daarmee? Duidelijk is dat zo’n doel nog ver uit zicht is.
Henk Tolsma
De glas- en cementindustrie zijn grote producenten van koolstofdioxide vanwege de hoge procestemperaturen. Bij glasproductie ligt die rond de 2000 graden celsius. De benodigde brandstof daarvoor bepaalt de helft van de glasprijs. Naarmate de welvaart stijgt neemt de behoefte aan glas toe, en dus ook de CO₂-emissie bij productie.
Hoe die omlaag te krijgen? Elektrificatie van de productie kan alleen bij bruin glas. Met waterstof glas smelten vereist een nieuw productieproces met andere branders. Het Bundes Ministerium für Bildung und Forschung heeft een onderzoeksproject voor de glasindustrie opgezet dat beoogt de CO₂-uitstoot te beperken.
Glasproducent Saint Gobain produceert één gigaton koolstofdioxide per jaar. Het bedrijf wil bij een hogere omzet een derde minder emissies in 2030 ten opzichte van 2017. Saint Gobain wil dat bereiken met lichtere producten, recycling, en met groene waterstof uit een eigen fabriek in Noorwegen.
Cement
De Zwitserse cement-multinational Holcim beoogt in 2030 twintig procent minder CO₂ uit te stoten. De Holcim-fabriek in Lägerdorf, die 1,2 miljoen ton CO₂ per jaar emitteert, wil dat realiseren door meer groene energie te gebruiken (doel: 80% aandeel in het energiegebruik in 2028) en nieuwe ovens te bouwen die werken op basis van het oxyfuel-proces. Hierbij wordt een brandstof met zuivere zuurstof verbrand, waardoor het energetisch rendement omhoog gaat en er ook geen stikstof wordt geproduceerd.
Daarnaast wil men het gebruik van klinker in de cementproductie verminderen. Klinker is een grindachtige substantie die ontstaat door kalksteen en klei in een oven tot 1450 graden Celsius te verhitten. Door een chemische reactie splitst de kalksteen zich in kalk en CO₂. Bij de productie van één kilogram cement komt een even grote hoeveelheid CO₂ vrij. Zo’n zestig procent van de uitstoot van de betonproductie komt voort uit dit chemische proces.
Een alternatief voor cement als bindmiddel kan bijvoorbeeld het reactieproduct zijn van vliegas of hoogovenslak met een natronloogoplossing, waardoor een hard materiaal ontstaat (in vakkringen ‘geopolymeerbeton’). Dit vermindert de CO₂-emissie met ongeveer de helft ten opzichte van gangbaar beton. ‘Maar productie van cement gaat nooit zonder CO₂-emissie’, aldus een Holcim-vertegenwoordiger in Hannover.
Warmtepomp
Voor de opwekking van proceswarmte wordt veel emissiewinst verwacht van de hoog-temperatuur warmtepomp, als alternatief voor verbranding van fossiele brandstoffen. Deze warmtepompen leveren energie van temperaturen boven de 80 graden celsius. Zo’n warmtepomp maakt het mogelijk per kilowattuur stroom drie tot veertien keer meer warmte opwekken dan met een conventioneel proces, aldus viel op de Messe te horen. Met het hoge warmtepomprendement is het mogelijk een grote hoeveelheid gas of steenkool te vervangen door een kleine hoeveelheid stroom.
Onderzoeksinstituut Fraunhofer heeft twee projecten opgezet om de inzet in de industrie van deze warmtepompen te testen (heatpumps@ise.fraunhofer.de).
Schaltbau, producent van elektrisch schakel- en verbindingsmateriaal, heeft haar nieuwe fabriek in Velden voorzien van een gelijkstroomnet. Zonnepanelen, batterijen en machines in de fabriek zijn via dit net met elkaar verbonden. Ook kan energie uit remprocessen van robots en van liften in hoogbouwmagazijnen direct worden opgeslagen in batterijen. In een draaistroomnet (driefasen wisselstroom) verdwijnt die in de vorm van warmte. Kortsluitingen in een gelijkstroomnet leiden echter tot grotere problemen dan met wisselstroom. Gelijkstroom in dit soort toepassingen is zo’n 15% efficiënter dan wisselstroom, aldus Schaltbau-directeur Jürgen Brandes. Uiteraard is het bedrijf – als een soort back-up – ook verbonden met het elektriciteitsnet.
Elobau in Leutkirch, producent van elektrische en elektronische apparatuur voor industrie en agrarische sector, heeft sinds 2009 de CO₂-emissie met een derde verlaagt. Het deed dat met een zonnepark, zonnepanelen op alle daken, een biogasinstallatie en twee microgasturbines. Bovendien zijn de behuizingen van apparaten zoals sensoren en joy-sticks zoveel mogelijk gemaakt van biokunststoffen.
Onduidelijkheid
Er is ook nog veel onduidelijkheid over deze materie. Wat is de CO₂-belasting per materiaal, wat is de juiste berekeningsmethode? Bij kleine bedrijven blijkt de belangstelling voor dit thema sterk persoonsgebonden. De belangrijkste prikkel voor beslissingen over emissievermindering is momenteel de CO₂-prijs.
De jonge startup Tanso (Chinees voor: koolstof), consultancy voor ‘carbon accounting’, wil bedrijven helpen de uitstoot te verminderen. Het biedt software aan om de koolstofboekhouding te automatiseren. Tanso (twintig werknemers) levert bijvoorbeeld ook cijfers over uitstoot per staalsoort. Ook branchevereniging VDMA (Maschinen- und Anlagenbau) biedt hulp bij het opstellen van de CO₂-boekhouding.
Ver uit zicht
CO₂-neutraal produceren blijkt nog lang niet mogelijk. Het is al een hele toer om de CO₂-emissie van productieprocessen met enkele tientallen procenten te verminderen, maar als de reguliere productie van bedrijven stijgt doet dat de inspanningen ter verlaging van emissies weer teniet, of die gaan dan juist verder toenemen. Het beoogde doel is nog ver uit zicht.
