Direct Carbon Immobilization: primaire grondstoffen herwinnen met minder CO2-uitstoot
Hoe kun je primaire grondstoffen uit afval terugwinnen zonder noemenswaardige CO2-uitstoot? Het Fieldlab Industrial Electrification heeft DOPS Recycling Technologies uit Alkmaar ondersteund bij het project circulaire industriële omzettingstechnologie voor afval- en reststromen: Direct Carbon Immobilization (DCI™).
Om de technologie op industrieel relevante schaal te valideren, ondersteunde het Fieldlab Industrial Electrification (FLIE) DOPS bij de subsidieaanvraag en fungeerde FLIE als projectbegeleider. Die ondersteuning is voor een startup onontbeerlijk.
Complexe afvalstromen
Het idee voor deze baanbrekende DCI™-scheidingstechnologie ontstond in 2021, toen vier gedreven ondernemers, Roeland Jan Dijkhuis, Harmen Oterdoom, Wiebe Pronker en Michiel Spits, de startup DOPS oprichtten. Hun missie: het herwinnen van waardevolle grondstoffen uit complexe afvalstromen zonder significante uitstoot van broeikasgassen.
Michiel Spits (CCO) legt uit: ‘In onze reactor worden complexe afvalstromen en/of biomassa in een reactor naar 1000 graden verhit, zonder dat daar zuurstof bij wordt toegelaten. Alle koolwaterstoffen komen hierbij vrij en een schoon, vast residu blijft over, de “solids”. De koolwaterstoffen worden door de hoge temperatuur afgebroken tot de kleinste bouwstenen die er zijn, namelijk koolmonoxide en waterstof.’
‘Met onze techniek kunnen we meer dan negentig procent van het afval dat anders verbrand of gestort wordt verwerken tot nieuwe grondstoffen als syngas, koolstof en andere goed te scheiden vaste stoffen. En die tien procent waar we nu nog niks mee kunnen, gaan we ook nog verder onderzoeken. Wij zetten, simpel gezegd, complexe afvalstoffen om in nieuwe grondstoffen en brengen die opnieuw in de keten.’
“Wij zetten, simpel gezegd, complexe afvalstoffen om in nieuwe grondstoffen en brengen die opnieuw in de keten.”
Circulaire verwerking
Als voorbeeld van zo’n complexe afvalstroom noemt Michiel het melkpak. ‘Dat pak bestaat uit verschillende materialen, zoals een coating aan de binnenzijde waardoor de melk niet door het karton gaat lekken, karton en een plastic afsluiting. Al die verschillende materialen zijn lastig uit elkaar te halen, dus nu verbranden we veel van die melkpakken. Met onze technologie kunnen we, zonder noemenswaardige emissies, de meeste waarde uit dat melkpak terughalen door het om te zetten in nieuwe grondstoffen.’
Validatie en opschaling
Van idee naar volwassenheid – dat is dé uitdaging van startups. Dit begint bij validatie en aantonen dat je idee daadwerkelijk werkt. ‘In 2021 namen we deel aan een prijsvraagcompetitie van de Provincie Zuid-Holland voor innovatieve ideeën omtrent circulariteit. En we wonnen. Tegelijkertijd kwamen we in contact met Gouda Refractories, zij leverden de materialen en een laboratoriumruimte waardoor we onze eerste minipilot reactor konden bouwen en testen. Deze tests waren succesvol en toonden aan dat ons unieke idee bleek te werken. Dit was de start van onze revolutionaire technologie.’
‘Mede dankzij een voucher van bijna 90.000 euro van het Energie & Klimaat innovatieprogramma Zuid-Holland, een bijdrage van het Innovatiefonds Noord-Holland, in-kind bijdrages van TU-Delft, Gouda Refractories en FLIE in de vorm van specialistische kennis en ondersteuning van FLIE bij het, vinden van een testlocatie, hebben we onze thermochemische conversietechnologie omgezet naar een concreet laboratorium schaal reactor (LSR) in Alkmaar. Deze reactor zorgt ervoor dat alle stappen van het DCI™-proces in één installatie getest kunnen worden. Vanaf maart van dit jaar zijn met de LSR al diverse TRL5-testen gedaan.’
TRL6 gaan we met de huidige opstelling aantonen door deze volledig te automatiseren en uit te breiden met een industriële gaswasser. Daarna gaan we verder opschalen. We komen allemaal uit de industrie en zijn gewend om grootschalige, industriële projecten te ontwerpen, te bouwen en uit te voeren. We weten ook dat voor de industrie maar een ding telt: het moet gewoon werken en kosteneffectief zijn. Een bedrijf dat kiest voor onze technologie, kan erop vertrouwen dat er de komende vijftien tot 25 jaar meegewerkt kan worden. Als we maximaal gaan opschalen, kunnen we een reëel alternatief bieden voor het gebruik van fossiele grondstoffen en voor hergebruik van mineralen en metalen.’
Nieuwe markten
‘In principe zou je met ons proces alles bij elkaar kunnen gooien in de reactor en dan kijken wat er onderaan de streep uitkomt. Wij hebben hier al gekke tests gedaan: een cola-petfles, ketchup en mayonaise. Wat er uit kwam, was syngas en een vast residu met een grafietachtige structuur dat weer interessant kan zijn voor een andere partij. Daarom bieden wij onze technologie ook aan als een service. Wij gaan een technologiecentrum opbouwen waarbij we dit soort testen kunnen doen. De data die daar uit voortkomen zetten we in een database die we ter beschikking stellen aan onze klanten. Afvalstromen worden grondstofstromen die voor de markt nieuwe interessante businessmodellen opleveren. In dat traject gaan we samen met onze klanten kijken hoe we die waarde kunnen creëren. Er lopen nu bijvoorbeeld gesprekken met een Nederlands sieradenmerk om van gerecycled goud en zilver uit oude telefoons nieuwe juwelen te maken’
‘Als je kijkt naar de hoeveelheid afval in de wereld en naar de enorme uitstoot van hoeveelheid grondstoffen, moet dit echt anders. Onze oplossing slaat drie vliegen in één klap en draagt bij aan: de energietransitie, koolstoffentransitie en grondstoffentransitie – we zijn ontzettend dankbaar dat we daar ons steentje aan kunnen bijdragen.’
Het Fieldlab Industrial Electrification (FLIE) is een samenwerkingsverband van Deltalinqs, FME, het Havenbedrijf Rotterdam, InnovationQuarter en TNO. FLIE wordt in nauwe samenwerking met de EFRO-subsidie, de gemeente Rotterdam en de provincie Zuid-Holland vormgegeven.
Het innovatieprogramma Energie & Klimaat is een initiatief van de provincie Zuid-Holland, MRDH, TNO en InnovationQuarter om te werken aan de energietransitie. Vanwege het netwerk en de aanwezige kennis, is het Fieldlab Industrial Electrification benoemd als kernfieldlab binnen dit programma. Samen stimuleren we projecten die met duurzame innovatieve oplossingen komen, onder andere rondom netcongestie. Bovenstaande oplossingen zijn slechts enkele voorbeelden van oplossingen en projecten. In het E&K projectenoverzicht vind je meer projecten op dit thema.
Wil je ook samenwerken met het Fieldlab Industrial Electrification? Neem dan contact op via info@flie.nl of kijk op onze website www.flie.nl.
