Het project loopt twee jaar. De eerste testfabriek is gepland voor 2021 in de Evonik-fabriek in Marl, Duitsland, waar chemicaliën worden geproduceerd, waaronder butanol en hexanol. Beide zijn grondstoffen voor speciale kunststoffen en voedingssupplementen. In de volgende fase wordt een fabriek voorzien met een productiecapaciteit van maximaal 20.000 ton per jaar. Er is ook potentieel om andere specialistische chemicaliën of biobrandstoffen te produceren. Ongeveer 20 wetenschappers van de twee bedrijven zijn bij het project betrokken.
‘We zijn een platform aan het ontwikkelen waarmee we chemische producten op een veel rendabelere en milieuvriendelijkere manier kunnen produceren dan nu’, licht Dr. Günter Schmid, technisch projectverantwoordelijke van Siemens Corporate Technology, toe. ‘Met ons platform kunnen operators in de toekomst hun installaties opschalen om aan hun behoeften te voldoen.’
Meerdere voordelen
De nieuwe technologie combineert meerdere voordelen. Het is niet alleen mogelijk om chemicaliën duurzaam te produceren, maar dient ook als energieopslag, kan reageren op stroomfluctuaties en helpen het netwerk te stabiliseren. Rheticus is verbonden aan het Kopernikus-initiatief voor de energietransitie in Duitsland, die op zoek is naar nieuwe oplossingen om het energiesysteem te herstructureren. Het Rheticus-project ontvangt 2,8 miljoen euro aan financiering van het Duitse federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF).
‘Met het Rheticus-platform willen we aantonen dat kunstmatige fotosynthese haalbaar is’, zegt dr. Thomas Haas, die verantwoordelijk is voor het project op de strategische onderzoeksafdeling Creavis van Evonik. Bij kunstmatige fotosynthese worden CO2 en water omgezet in chemicaliën door middel van een combinatie van chemische en biologische stappen. Het proces is vergelijkbaar met hoe bladeren chlorofyl en enzymen gebruiken om glucose te synthetiseren.
Siemens en Evonik dragen elk hun eigen kerncompetenties bij aan deze onderzoekssamenwerking. Siemens levert de elektrolysetechnologie, die in de eerste stap wordt gebruikt om kooldioxide en water om te zetten in waterstof en koolmonoxide (CO). Evonik draagt bij aan het fermentatieproces en zet gassen met CO om in bruikbare producten, door metabolische processen met behulp van speciale micro-organismen. In het Rheticus-project worden deze twee stappen – elektrolyse en fermentatie – opgeschaald vanuit het laboratorium en gecombineerd in een technische testfaciliteit.
Toekomstig potentieel
Evonik en Siemens zien grote toekomstmogelijkheden. Het Rheticus-platform maakt het eenvoudig om installaties op de gewenste grootte te schalen – de chemische industrie kan ze flexibel aanpassen aan lokale omstandigheden. In de toekomst kunnen ze overal worden geïnstalleerd waar er een bron is van CO2, zoals afvalgas van een stroomcentrale of biogas.
‘Het modulaire karakter en de flexibiliteit op het gebied van locatie, grondstoffen en vervaardigde producten maken het nieuwe platform bijzonder aantrekkelijk voor de specialistische chemische industrie’, zegt Haas. ‘We hebben er alle vertrouwen in dat andere bedrijven het platform zullen gebruiken en integreren met hun eigen modules om hun chemische producten te produceren’, voegt Schmid toe.
