Innovaties voor een klimaatvriendelijke chemische productie


Klimaatbescherming is stevig verankerd in de nieuwe bedrijfsstrategie van BASF. Een centraal doel van deze strategie is om tot 2030 CO2-neutraal te groeien. Om dit te bereiken, is BASF voortdurend bezig met het optimaliseren van bestaande processen. Een Voorbeeld hiervan zijn het geleidelijk vervangen van fossiele brandstoffen door hernieuwbare energiebronnen. Een ander voorbeeld is het ontwikkelen van radicaal nieuwe emissiearme productieprocessen. Het bedrijf bundelt al dit werk in een ambitieus programma voor koolstofbeheer. Vandaag presenteert BASF de nieuwste onderzoeksresultaten over deze nieuwe processen en innovatieve, klimaatvriendelijke producten op de Research Press Conference in Ludwigshafen.

Om de doelstellingen voor klimaatbescherming te bereiken, is een grootschalige vermindering van de CO2-uitstoot noodzakelijk. Als grondstof is CO2 alleen geschikt voor geselecteerde toepassingen. Deze zullen daarom geen beslissende bijdrage leveren aan het vertragen van de klimaatverandering. In de afgelopen decennia heeft BASF al aanzienlijke CO2-emissies vermeden door zijn productieprocessen te optimaliseren en de efficiëntie te verhogen. Sinds 1990 zijn de uitstoot van broeikasgassen met 50% verminderd en zijn productievolumes in dezelfde periode verdubbeld. Voor het bereiken van nog een significante vermindering van de CO2-uitstoot zullen volledig nieuwe technologieën nodig zijn. BASF heeft hiervoor een ambitieus R&D-programma gelanceerd.

Omdat energie nodig is om chemische reacties uit te voeren, zijn fossiele brandstoffen de grootste bron van CO2 in de chemische industrie. BASF’s stoomcrackers moeten bijvoorbeeld een temperatuur van 850 ° C bereiken om nafta af te breken tot olefinen en aromaten voor verdere verwerking. Als deze energie uit hernieuwbare elektriciteit wordt hgehaald in plaats van aardgas, kan de CO2-uitstoot drastisch met wel 90% worden verminderd. BASF wil daarom in de komende vijf jaar ‘s werelds eerste elektrische verwarmingsconcept voor stoomcrackers ontwikkelen. Tegelijkertijd zullen materiaaltesten nodig zijn om te bepalen welke metalen materialen bestand zijn tegen de hoge elektrische stromen en geschikt zijn voor gebruik in dit type hogetemperatuurreactor.

Bij de productie van waterstof komen ook aanzienlijke hoeveelheden CO2 vrij. De chemische industrie gebruikt grote hoeveelheden waterstof als reactant. Bij BASF wordt het bijvoorbeeld gebruikt in de ammoniaksynthese. Waterstof zal ook in de toekomst essentieel zijn voor vele toepassingen van duurzame energiedragers en energieopslag. BSF ontwikkelt met samenwerkingspartners een nieuwe procestechnologie om waterstof uit aardgas te produceren. Deze technologie splitst aardgas rechtstreeks in zijn componenten waterstof en koolstof. De overgebleven vaste koolstof kan mogelijk worden gebruikt in bijvoorbeeld staal- of aluminiumproductie. Dit methaanpyrolyseproces vereist relatief weinig energie. Als deze energie uit hernieuwbare bronnen komt, kan waterstof op industriële schaal worden geproduceerd zonder CO2-uitstoot.

Ontwikkeling van nieuwe katalysatoren is essentieel voor succes

Als een centraal, hoogvolumetussenproduct, vertegenwoordigen olefinen een bijzonder belangrijk gebied, waar nieuwe emissiearme processen ontwikkelt kunnen worden. De aanzienlijke CO2-uitstoot van de huidige productiemethoden in de stoomkraker kunnen aanzienlijk verminderd worden door droog reformeren van methaan. Dit proces creëert een syngas dat vervolgens wordt omgezet in alkenen via een tussenstap van dimethylether. BASF-onderzoekers zijn er voor de eerste keer in geslaagd om dit te doen met krachtige katalysatorsystemen. Deze katalysatoren van de nieuwe generatie worden in samenwerking met Linde op de markt gebracht. Afhankelijk van de beschikbaarheid van grondstoffen en hernieuwbare elektriciteit is dit innovatieve proces een aanvulling op of alternatief voor de potentiële elektrische verwarming van stoomcrackers.

BASF presenteert ook een nieuwe aanpak voor het gebruik van CO2 als chemische grondstof: de productie van natriumacrylaat uit ethyleen en CO2. Natriumacrylaat is een belangrijk uitgangsmateriaal voor superabsorbentia, die veel worden gebruikt in luiers en andere hygiëneproducten. Een paar jaar geleden waren onderzoekers van het door BASF ondersteunde Catalysis Research Laboratory (CaRLa) aan de Universiteit van Heidelberg voor het eerst in staat om de katalysatorcyclus voor deze reactie succesvol te sluiten. Ondertussen hebben BASF-experts belangrijke vooruitgang geboekt bij het opschalen van dit proces naar industriële schaal en hebben ze aangetoond dat het met succes kan worden geïmplementeerd op laboratoriumschaal in een minifabriek. Vergeleken met de huidige op propyleen gebaseerde productiemethode voor superabsorbenten, vervangt CO2 in het nieuwe proces ongeveer 30% van de fossiele brandstoffen, op voorwaarde dat een proces op grotere schaal ook stabiel en energetisch gunstig blijkt te zijn.

Betrokkenheid bij baanbrekend onderzoek in het wereldwijde kennis Verbund

De vier gepresenteerde projecten zijn representatief voor het unieke portfolio van onderwerpen die worden behandeld door de onderzoeksactiviteiten van BASF, waaronder ook werk aan baanbrekende innovatieve sprongen. BASF streeft ernaar haar onderzoeks- en ontwikkelingsuitgaven op het hoge niveau van voorgaande jaren te handhaven. Deze uitgaven bedroegen € 1.888 miljoen in 2017 en het cijfer voor 2018 zal eind februari worden gepubliceerd op de jaarlijkse persconferentie. De onderzoekspijplijn van BASF omvat ongeveer 3.000 projecten waaraan wereldwijd door meer dan 11.000 medewerkers aan onderzoek en ontwikkeling wordt gewerkt. Een belangrijk onderdeel van het kennis Verbund is het netwerk van R & D-samenwerkingen met uitstekende universiteiten, onderzoeksinstituten en bedrijven.

Een reactie plaatsen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *