Transformatie van CO2 binnen de metaalindustrie

TNO start samen met zeventien partners het EMPHATICAL-project om de metaalindustrie minder afhankelijk te maken van koolstof en moeilijk te reduceren emissies terug te dringen.

Een belangrijk doel van het project is het omzetten van CO2 in waardevolle producten zoals methanol, waarmee de industrie tegen 2050 netto-nul emissies en koolstofcirculariteit kan bereiken.

Innovatieve CO2-oplossingen

Als projectcoördinator speelt TNO een leidende rol in dit initiatief. Het instituut zet zijn expertise in om innovatieve technologieën te ontwikkelen en de bouw van een demonstratiefabriek te coördineren. Deze fabriek moet aantonen dat een geëlektrificeerde metallurgische industrie en methanolproductie niet alleen milieuvriendelijk, maar ook economisch haalbaar zijn.

De aanpak draait om het opvangen van restgassen, waaronder CO en CO2, uit sterk geëlektrificeerde metallurgische processen. Met behulp van energie-efficiënte technologieën wordt de opgevangen CO2 gezuiverd en omgezet in e-methanol, waarbij groene waterstof als energiebron dient.

‘Het EMPHATICAL-consortium zet zich in voor een duurzamere toekomst voor de metallurgische industrie door industriële CO2-emissies om te zetten in waardevolle e-methanol met behulp van geavanceerde technologieën,’ zegt Yvonne van Delft, senior onderzoeker energietransitie industrie bij TNO en projectcoördinator.

‘Door hernieuwbare energie, circulaire processen en innovatieve CO2-opvang te integreren, pakken we enkele van de grootste uitdagingen van de metallurgische industrie aan. Met onze demonstrator bewijzen we dat de weg naar energieneutraal niet alleen mogelijk is, maar ook economisch en schaalbaar.’

Vooruitgang en demonstratie

Het project focust op het optimaliseren van technologieën en het opschalen van innovaties van TRL 5 naar TRL 7. Het uiteindelijke doel is om het specifieke energieverbruik en de productiekosten met 25 procent te verminderen. Daarnaast worden risico’s vroegtijdig aangepakt, zodat elke eenheid onafhankelijk kan opereren en directe prestatie- en efficiëntiewinsten kan opleveren.

De optimalisatie wordt gedemonstreerd door SWERIM op de testlocatie in het Zweedse Luleå. Daarbij wordt gebruikgemaakt van twee soorten restgassen:

• Gassen uit secundaire staalproductie in een elektrische boogoven (EAF);
• Gassen uit ondergedompelde boogovens (SAF) bij ferrochroomlegeringsproductie.

Deze pilot vormt een cruciale basis voor de bouw van een ‘First-of-a-Kind’ (FOAK)-fabriek binnen vier jaar. Het uiteindelijke doel is een jaarlijkse vermindering van 41 miljoen ton CO2 tegen 2050. Het project onderzoekt daarnaast de lange termijn levensvatbaarheid, evenals de economische en milieueffecten van deze aanpak.

Zeventien partners

Het EMPHATICAL-project wordt geleid door TNO en bestaat uit een consortium van zeventien partners die samenwerken aan een duurzame toekomst voor de metallurgische industrie. De partners zijn:

• 11 kennisinstellingen: TNO, Politecnico di Milano, TU Delft, CSIC, CIRCE, SWERIM, DLR, LEAP, INERIS, Comillas Pontifical University en UCL;
• 2 technologieaanbieders: Bright Renewables en Sumitomo SHI FW (Finland, Polen, Zweden);
• 2 eindgebruikers: staalproducent Vargön Alloys AB en legeringsproducent CELSA;
• 2 dienstverleners: CARE FOR Engineering (LCA-analyse) en CO₂ Value Europe (communicatie en verspreiding).

Het EMPHATICAL-project ontvangt financiering van de Europese Commissie onder het Horizon Europe-programma (Ref: 101177725).