Superkritische watervergassing: van slib en plastic naar gas en waterstof
Er gebeurt iets bijzonders in Alkmaar. Deze zomer opent daar een fabriek waarin alle onderdelen van rioolslib, gft-afval en zelfs plastics omgezet kunnen worden in bruikbaar groen gas. Met CLEANUP Gas werkt innovator SCW Systems aan een belangrijke bouwsteen voor grootschalige verduurzaming: superkritische watervergassing.
De meeste mensen weten dat water drie vormen kan hebben: vloeibaar, gas (stoom) en vast (ijs). Wat veel mensen niet weten, is dat er nog een vierde vorm bestaat: superkritisch water. Onder extreme condities (221 bar druk en een temperatuur van 375°C) krijgt water bijzondere eigenschappen. Wanneer dit superkritische water wordt gemengd met reststoffen, vallen alle organische stoffen in het water uit elkaar en blijven er bruikbare gassen over: groen methaan (de belangrijkste component van aardgas) en groene waterstof.
‘Superkritische watervergassing is eigenlijk de versnelling van een natuurlijk proces’, legt Wout de Groot, directeur Business development bij SCW Systems, uit. ‘In de natuur worden bladeren en takken onder druk ook omgezet in olie en gas, maar dan duurt dat miljoenen jaren. Met dit proces kunnen wij hetzelfde veel sneller.’
Groen gas
Het klinkt eenvoudig, maar het is makkelijker gezegd dan gedaan. Er zijn weinig technologieën die efficiënt en op grote schaal natte reststromen zoals rioolslib, gft-afval en mest op een duurzame manier kunnen verwerken. Zo wordt slib bijvoorbeeld in Nederland nog vaak gedroogd en verbrand. Met de technologie van CLEANUP Gas kunnen zulke reststromen efficiënter worden omgezet in groen gas, de duurzame variant van aardgas. Maar niet alleen organisch materiaal is bruikbaar. Zelfs lastige reststromen zoals vervuild plasticafval, die in Nederland veelal worden verbrand met een hoge CO2-uitstoot, kunnen met superkritische watervergassing worden omgezet in gas.
Bouwsteen voor circulaire economie
De gassen kunnen vervolgens op verschillende manieren gebruikt worden. Ze kunnen bijvoorbeeld als basis dienen voor nieuw plastic, maar kunnen ook aan het gasnet terug geleverd worden. Doordat het gas op hoge druk uit de Alkmaarse fabriek beschikbaar komt, kan het straks direct de bestaande gasinfrastructuur in, zonder kwaliteitsverlies en zonder extra kosten. ‘Dat maakt deze technologie een heel belangrijke bouwsteen om grootschalige verduurzaming mogelijk te maken.’
Uniek in de wereld
Het principe van superkritische watervergassing is niet nieuw. Al in de jaren zeventig toonden wetenschappers van MIT het bestaan van superkritisch water aan. In de jaren daarop volgde veel laboratoriumonderzoek naar deze bijzondere ontdekking. Toch bleven grote industriële toepassingen uit. De Groot: ‘Dat we dat nu wél kunnen, komt vooral doordat het team oplossingen heeft gevonden voor een paar belangrijke uitdagingen. Bij superkritische watervergassing worden organische stoffen eerst olie-achtig, daarna teer-achtig en dan pas veranderen ze in gassen. Bovendien zijn zouten en mineralen niet meer oplosbaar in superkritisch water, dus die slaan neer. Je loopt het risico dat die zouten, olie en teer je systeem dichtslibben. Doordat het team daar slimme oplossingen voor heeft gevonden, kunnen we deze technologie nu op industriële schaal inzetten. Dat is echt uniek in de wereld!’
Voor de ingewijden zal het dan ook geen verrassing zijn dat superkritische watervergassing een belangrijk onderdeel is van het Nederlandse Klimaatakkoord. ‘In 2030 wil Nederland op deze manier een miljard kuub groen gas produceren, genoeg voor 800.000 huishoudens per jaar. Dat betekent dat we er de komende jaren hard aan werken om onze technologie grootschalig uit te rollen.’
Meer weten?
SCW Systems maakte in samenwerking met Gasunie een infographic waarin het proces van superkritische watervergassing wordt uitgelegd. Kijk voor meer informatie over CLEANUP Gas op de website van SCW Systems.