Project R-9857

Interreg Vlaanderen-Nederland project: LUMEN (Onderzoek)

Twee grote uitdagingen waar we als maatschappij voor staan is het veilig stellen van onze toekomstige energievoorziening door over te stappen van fossiele brandstoffen naar duurzame energiebronnen, en het terugdringen van de koolstofdioxide (CO2) uitstoot (EC 2030 Energie Strategie). LUMEN adresseert met precompetitief industrieel onderzoek beide uitdagingen gelijktijdig: het beoogt de ontwikkeling van een integrale labschaal demonstrator om een energieopslagbuffer aan te leggen, en gelijktijdig de CO2 uitstoot te reduceren, en doet dit gebruik makend van zonlicht als duurzame energiebron. Dit pre-competitieve industriële onderzoek levert de basis voor uiteindelijke doorvertaling naar een industrieel proces, en biedt zodoende commerciële kansen voor betrokken partijen in de waardeketen: materiaalproducenten (katalysatorproductie), equipmentproducenten (reactorproductie) en chemiebedrijven in de regio. Verder zal dit de energietransitie en reductie van CO2 emissie versnellen, en bijdragen aan de realisatie van de op deze gebieden afgesproken doelstellingen. Daarnaast zal het als voorbeeldproject in de regio dienen, en past LUMEN uitstekend bij het regionale bedrijfsleven en de doelstellingen binnen de pijler Energie van Interreg Vlaanderen-Nederland. Ons toekomstig energiesysteem heeft een opslagbuffer nodig. Dit komt door de fluctuaties in aanbod van energie uit duurzame bronnen, zoals zon en wind. De zon schijnt bv. alleen overdag en niet 's nachts, en er is meer/hardere wind in de winter dan in de zomer. Om de consument toch op elk moment van de dag de gevraagde hoeveelheid energie te kunnen leveren, is het hebben van een buffer dus noodzakelijk. Een voorbeeld van een opslagbuffer is waterstof, dat geproduceerd wordt door elektrolyse van water, gebruik makend van elektriciteit uit zonne- of windenergie. Het proces om waterstof te maken bestaat al, en is commercieel beschikbaar. Waterstof is echter problematisch in gebruik: grootschalige opslag is niet veilig, en we hebben geen distributiesysteem dat geschikt is voor waterstof. Aanleg van zo'n systeem is zeer kostbaar. Daarom stellen wij voor waterstof met CO2 om te zetten naar synthetisch aardgas (methaan, CH4) of syngas (CO). Methaan is bewezen veilig voor grootschalige opslag, we gebruiken het al op grote schaal, en onze huidige infrastructuur hoeft niet te worden aangepast. Syngas kan dienen als startmateriaal voor de productie van vloeibare koolwaterstoffen als brandstof gebruikmakend van het reeds commercieel beschikbare Fischer-Tropsch proces. We gebruiken zonlicht direct als energiebron voor deze omzetting van CO2 en waterstof naar synthetisch aardgas en/of syngas, en vermijden zo extra omzettingsstappen (bv. van zonlicht naar elektriciteit, en dan pas naar brandstof) om de energie-efficiëntie van het proces te maximaliseren. Voor de omzetting van waterstof naar CH4 en/of CO willen we gebruik maken van CO2 als koolstofbron. Op die manier reduceren we de CO2 uitstoot. We gebruiken zonlicht als energiebron voor dit chemisch proces. We beogen een integrale labschaal demonstrator op te leveren, die aantoont dat dit proces technisch en economisch haalbaar is. Ten tweede leveren we een labschaal demonstrator voor één tijdens het project geselecteerde fijnchemische verbinding aan. Deze laat zien dat fijnchemicaliën, bv. tussenproducten voor geneesmiddelen, veiliger en makkelijker geproduceerd kunnen worden gebruik makend van het ontwikkelde concept. Deze labschaal demonstrator opstellingen zullen na afloop van LUMEN worden vertaald naar een integrale pilotschaal demonstrator, en vervolgens een industrieel proces. Dit biedt kansen voor betrokken regionale bedrijven in de waardeketen. Verder zal de omzetting van CO2 naar chemicaliën alternatieven bieden voor de huidige productie vanuit aardolie, en de reductie van CO2 emissie in de regio versnellen.

01 mei 2019 - 31 december 2022