Nederlands-Scandinavische startup Paebbl zet CO2 om in bouwmateriaal

Het Nederlands-Scandinavische Paebbl heeft het afgelopen anderhalf jaar gewerkt aan een oplossing die de mineralisatie van koolstofdioxide radicaal versnelt. Deze versnelde mineralisatie staat garant voor het permanent vastleggen van CO2, terwijl tegelijkertijd een koolstof-negatief materiaal ontstaat.

Wereldwijd wordt jaarlijks vier miljard ton cement gebruikt en dat zorgt voor zo’n 8% van de totale CO2-uitstoot. Als we een deel daarvan kunnen vervangen door Paebbl’s cementachtig minerale vulmiddel, wordt een baanbrekend dubbel CO2-voordeel behaald. Het afvangen en permanent opslaan van koolstofdioxide vindt plaats op steeds grotere schaal, maar weinig daarvan wordt hergebruikt. Paebbl houdt zich bezig met wat bekend staat als Carbon Capture, Utilisation and Storage (CCUS). Afgevangen koolstof wordt met minimaal energieverbruik gecombineerd met mineralen, wat resulteert in een grondstof die geschikt is voor het maken van bijvoorbeeld papier en beton.

Hoe de technologie werkt

Wetenschapper Pol Knops is één van de founders en legt uit hoe het principe werkt. “We hebben een technologie ontwikkeld waarin met behulp olivijn dat met CO2 reageert, steenpoeder te maken. Hiervoor wordt een gecontroleerd chemisch proces met gesloten kringloop, dat de natuurlijke CO2-mineralisatie versnelt. Een proces dat bij hoge druk en temperatuur in een drukreactor plaatsvindt. Het proces begint met olivijn in dat is vermalen tot korrelgroottes van 100 micrometer of minder om het voldoende reactief te maken. Dit wordt verwerkt tot een slurry en toegevoegd aan de mineralisatiereactor. De benodigde CO2 komt uit de schoorsteen van een fabriek die het broeikasgas uitstoof of van een installatie die het uit de lucht haalt (DAC, direct air capture). Dit betreft de reactie: Mg₂SiO₄, +2CO₂ > 2MgCO₃ + SiO₂  ΔH-2,7 MJ/kg CO.

Magnesiumsilicaat bindt koolstofdioxide en dat resulteert in steenpoeder wat kan vervolgens kan dienen als grondstof voor de productie van cement of papier. Het steenpoeder dat wordt geproduceerd is volgens Knops van nagenoeg dezelfde kwaliteit als regulier cement. “We bootsen hiermee in feite een natuurlijk proces na, waarmee de aarde koolstofdioxide uit de atmosfeer verwijdert. Zo zijn bijvoorbeeld de rotsen van Dover ontstaan.” Klein detail: het mineralisatieproces van Paebbl gaat een miljoen keer sneller. Daar waar de planeet dus normaal gesproken eeuwen over zou doen, lukt de startup in minder dan zestig minuten.

Productie

“We zijn begonnen met de productie van 1 kilogram CO2 per dag. Inmiddels zijn we gegroeid naar zo’n 100 kilogram,” aldus Knops. Dat is weliswaar een fikse stijging, maar nog altijd maar een schijntje van de hoeveelheid CO2 die alleen al in Nederland per jaar wordt uitgestoten. Wel denkt Knops deze aantallen snel te kunnen opschroeven. “We willen uiteindelijk naar een schaal waarmee je echt impact maakt. Dan heb ik het over miljoenen tonnen CO2 per jaar.” Momenteel staat er in Rotterdam een testopstelling die tot nu toe hoopgevende resultaten levert. Als de pilot dit voortzet, wordt de definitieve installatie gerealiseerd.

De eerste apparatuur werd zelfs besteld voordat de eerste financieringsronde afgerond  was (en het bedrijf formeel één week oud was). Echter het was bekend dat de levertijd ongeveer anderhalf jaar zou zijn, dus door te wachten totdat dit allemaal afgerond zou zijn, zou er een jaar “verloren” zijn.

Ook om dit project snel op te starten waren er in het begin drie externe ingenieursbureaus ingeschakeld. Paebbl had  toen “slechts” 4 founders en een prototyping engineer. Door deze opzet kon er relatief snel begonnen worden.

Ondertussen is de organisatie gegroeid naar 25 mensen (in één jaar) en gebeurd het engineering werk voor een groot gedeelte “in-house”.  Door deze inschakeling kon er snel tempo gemaakt worden. Rotterdam is gekozen vanwege de aanwezige “talent pool” door de olie/gas/petrochemie (en we zoeken nog meer mensen. En een groot gedeelte van het personeel is dan ook afkomstig uit deze industrie.

Ambitie

De markt is volgens Pol in potentie groot. Tegelijkertijd beseft hij dat dit een proces van jaren is geweest en het ook nog jaren duurt voordat Paebbl grotere impact kan maken. “Enerzijds word je daar als chemicus met zorgen voor de natuur niet blij van. Anderzijds: in tien jaar tijd leg je straks een groot percentage CO2 vast. Dat is, zowel aan de ingenieurskant als voor ons uiteraard heel zinvol. Ons doel als Paebbl is om uiteindelijk grote impact te maken. Klein beginnen, zoals een testfase in Rotterdam, is daar het begin van. “En daarnaast moet het haalbaar en schaalbaar zijn. Ik kijk erg uit naar de testfase, waarin we veel antwoorden krijgen. Ik vind het mooi dat we nu flink aan het opschalen zijn. We leren hier heel veel van. Onze ambitie is als een soort engineering contractor een paar grotere installaties leveren. Daarna kunnen we licenties op ons proces gaan verstrekken. Dat zal nodig zijn om de stap naar nuttige opslag van miljoenen tonnen broeikasgas te kunnen zetten en daarbij niet afhankelijk te zijn van de CO₂-prijs.”