Koolstofafvang (CCS)

De decarbonisatiestrategie voor Heidelberg Materials is gebaseerd op drie belangrijke pijlers: productoptimalisering, procesoptimalisering en afvang van industriële CO2. Heidelberg Materials Benelux gaat voluit voor deze drie ambities. De cementproducent staat op het punt om te investeren in afvangtechnologieën en in samenhang daarmee een industriële valorisatieketen op te zetten om de koolstof te transporteren voor ondergrondse opslag of voor gebruik in diverse duurzame toepassingen.

Cementproductieproces

De productie van klinker, het belangrijkste bestanddeel van cement, is verantwoordelijk voor meer dan 70 % van de totale CO2-emissies van een cementfabriek. Deze emissies zijn enerzijds afkomstig van brandstoffen die in het verhittingsproces worden gebruikt en anderzijds toe te schrijven aan het vrijkomen van CO2 uit de kalksteen die als hoofdbestanddeel voor de productie van klinker wordt gebruikt.

Heidelberg Materials Benelux voert al decennialang maatregelen om haar ecologische voetafdruk te verkleinen. De eerste stap is altijd het vermijden van CO2-uitstoot. Dit vertaalt zich in een sterke inzet op alternatieve grondstoffen en alternatieven voor fossiele brandstoffen als gas of steenkool. Hierdoor wordt een waardeketen gecreëerd die draait om circulariteit en valorisatie van materialen. Ondanks de merkbare positieve gevolgen van deze inspanningen op de vermindering van de koolstofvoetafdruk van het productieproces, wacht het bedrijf nog een uitdaging om de resterende CO2-uitstoot aan te pakken. De emissies, veroorzaakt door de chemische reactie van de omzetting van de kalksteen, die van nature kooldioxide bevat, zijn immers onvermijdbaar.. Het is de bedoeling om ook het vrijkomen van deze emissies te vermijden. Om dat doel te bereiken, moet worden ingezet op het afvangen van die CO2, ook genoemd CC (Carbon Capture).

Afvang en opslag van kooldioxide

CO2-afvang is het proces van selectieve verwijdering van CO2 uit de gasvormige emissies die vrijkomen tijdens het productieproces. De technologie wordt toegepast om de emissie ervan in de atmosfeer te voorkomen en de CO2 toe te bereiden (specificaties, compressie ...) voor veilig transport, opslag of duurzaam industrieel gebruik. Er worden momenteel duurzame industriële toepassingen ontwikkeld die de grote hoeveelheden CO2 kunnen absorberen die in cementfabrieken vrijkomen. Voorlopig volstaan deze evenwel nog niet om te voldoen aan de enorme vraag van deze fabrieken. Daarom moeten de mogelijkheden van ondergrondse opslag in bijvoorbeeld lege gasvelden of zoute watervoerende lagen worden overwogen.

Het hele proces van afvang, transport en opslag van CO2 wordt gewoonlijk 'koolstofafvang en -opslag' genoemd of aangeduid met de Engelse term 'Carbon Capture and Storage (CCS)'.

Binnen de Heidelberg Materials Group, waartoe Heidelberg Materials Benelux behoort, worden deze innovatieve technologieën uitgerold in verschillende cementfabrieken over de hele wereld. Ook in de Benelux lopen projecten rond verschillende technologische innovaties. De Lixhe-cementfabriek bijvoorbeeld is uitgerust met een industriële proefeenheid die gebaseerd is op het principe van rechtstreekse afvangtechnologie. Daarnaast moet de fabriek van Antoing tegen 2029 uitgerust zijn met een industriële CO2- afvanginstallatie, die gebruikmaakt van een hybride combinatie van OxyCal-/Amineverwerkingsprocessen met hoogwaardige technologische resultaten die ecologisch en economisch efficiënt zijn.

De toepassing van deze technologieën vereist langetermijnsamenwerkingen met solide partners om het transport, de opslag en het eventuele gebruik van kooldioxide op te vangen. Daarom werkt Heidelberg Materials Benelux met man en macht aan het bundelen van de krachten en opzetten van duurzame partnerschappen. Doel: gecontroleerde totaaloplossingen kunnen aanbieden en in de nabije toekomst een koolstofvrije productie verkrijgen, conform de door Europa, en in het bijzonder door Wallonië, vooropgestelde doelstellingen.

Doelstellingen en mijlpalen

Heidelberg Materials Group wil tegen 2030 10 miljoen ton koolstof afvangen. De strategie van de dochteronderneming in de Benelux draagt in belangrijke mate bij tot de verwezenlijking van deze doelstelling.

CO2-afvangprojecten

LEILAC
Lixhe

LEILAC (Low Emissions Intensity Lime And Cement) is een reeks onderzoeks- en innovatieprojecten op het gebied van CO2-afvang. Met de steun van de Europese Unie zal LEILAC de Europese cement- en kalkindustrie in staat stellen hun CO2-uitstoot aanzienlijk te verminderen.

Het projectteam, dat in 2016 van start is gegaan, bestaat uit toonaangevende industriële, technologische en R&D-partners. De eerste fase van het project (LEILAC1) omvatte de bouw van een proefinstallatie in Lixhe. Een uniek project. Voor het ontwerp en de bouw ervan waren aanzienlijke onderzoeks-, ontwikkelings- en engineeringwerkzaamheden nodig. De resultaten van dit proefproject waren overtuigend. De cementfabriek testte met succes het principe van rechtstreekse afvangtechnologie. Deze bestaat uit een speciale reactor die het mogelijk maakt CO2 zuiver af te vangen tijdens het calcinatieproces, zonder vermenging met de verbrandingsgassen uit de oven.

Ook werden studies verricht naar de integratie van de installatie in verschillende configuraties, de bevestiging van de duurzaamheid van het proces en bewustmakingsactiviteiten. Het proefproject bleek veilig en gebruiksvriendelijk te zijn en de procesveiligheid kwam nooit in gevaar. Zodra LEILAC is getest en opgeschaald, zal het naar verwachting de kosten van CO2-afvang aanzienlijk verlagen en de toepassing ervan versnellen, dankzij toekomstige LEILAC-projecten.

ANTHEMIS
Antoing

ANTHEMIS (Antoing Heidelberg Emissions Integrated Solutions) is een grootschalig CO2-afvangproject van de cementfabriek in Antoing. De fabriek in Antoing, gelegen in het binnenland, op meer dan 100 km van de kust, moet de eerste klinkerfabriek op het Europese vasteland worden, die koolstofvrij cement op de West-Europese markten kan leveren.

Dankzij een recent moderniseringsprogramma geldt Antoing als een state-of-the-artfabriek met een van de meest geavanceerde ovens ter wereld op het vlak van specifieke CO2-uitstoot. Het ANTHEMIS-project maakt gebruik van een hybride combinatie van Amine- en Oxyfueltechnologie. Eens operationeel zal de CO2-afvanginstallatie de kooldioxide-uitstoot met meer dan 97 % verminderen. Dit komt overeen met een verlaging van de atmosferische uitstoot met ruim 800.000 ton CO2 per jaar.

De vestiging in Antoing alleen al zal tijdens haar eerste tien exploitatiejaren de markt voor bouwmaterialen kunnen bevoorraden met meer dan 15 miljoen ton koolstofvrij cement. ANTHEMIS is daarom een belangrijke hefboom in de overgang van België en Nederland naar klimaatneutraliteit oftewel netto-nul-broeikasgasemissies. Om de bouw van de afvanginstallatie te financieren zal Heidelberg Materials Benelux subsidies aanvragen bij nationale, regionale en Europese fondsen.

Veelgestelde vragen

 

Wat is CCS?

CO2-afvang en -opslag (‘Carbon Capture and Storage’) is een technologie waarmee tot 95% van de CO2-emissies die ontstaan bij het gebruik van fossiele brandstoffen voor elektriciteitsopwekking en industriële processen kan worden afgevangen. Daarbij wordt voorkomen dat de CO2 in de atmosfeer terechtkomt en permanent ondergronds wordt opgeslagen.

Hoe kan CCS de klimaatverandering helpen bestrijden?

CO2-afvang en -opslag is een van de weinige technologische oplossingen die op korte termijn kunnen bijdragen aan een aanzienlijke vermindering van de emissies door industriële activiteiten; de CO2 wordt letterlijk uit de atmosfeer gehouden.

Waarvoor kan CCS worden gebruikt?

CO2-afvang en -opslag zal cruciaal blijken voor het CO2-vrij maken van energie-intensieve industrieën zoals de cementindustrie, maar ook van andere industrieën.

Hoe belangrijk is CCS voor het bereiken van de doelstellingen van de Overeenkomst van Parijs?

Het centrale doel van de Overeenkomst van Parijs is de wereldwijde reactie op de dreiging van de klimaatverandering te versterken door een wereldwijde temperatuurstijging van minder dan 2 graden Celsius boven het pre-industriële niveau te houden, én te blijven streven naar de verdere beperking van de temperatuurstijging tot 1,5 graden Celsius. Bovendien beoogt de overeenkomst landen beter in staat te stellen de gevolgen van de klimaatverandering op te vangen. Zonder CCS kunnen deze doelstellingen volgens zowel de Intergouvernementele Werkgroep inzake klimaatverandering als het Internationaal Energieagentschap veel moeilijker en duurder worden.

Is het veilig om koolstof onder de zeespiegel op te slaan?

De Noorse cementfabriek van Heidelberg Materials in Brevik, beschikt hiervoor over de nodige expertise. Tegen 2024 zal het de eerste fabriek ter wereld zijn met een CCS-systeem (Carbon Capture and Storage) op industriële schaal. De CO2 wordt opgeslagen in diepe ondergrondse rotsformaties, meestal op 1000 m of meer onder de zeespiegel. Dit is reeds het geval bij de gasvelden van Sleipner waar afgevangen CO2 in poreus gesteente wordt geïnjecteerd (1 miljoen ton CO2 per jaar sinds 1996) en in Snøhvit (ongeveer 700.000 ton CO2 per jaar sinds 2007). Grondige controles en metingen tonen aan dat er geen lekkages zijn van opgeslagen CO2.

Kunnen we koolstof voor andere doeleinden gebruiken in plaats van het op te slaan?

CO2 kan en zal in de toekomst gebruikt worden in andere industriële processen. Het gebruik van CO2 in biobrandstoffen, maar ook bij de mineralisatie van aggregaten biedt permanente oplossingen voor de CO2-uitstoot. Andere toepassingen van afgevangen CO2 dragen bij tot een vermindering van het verbruik van fossiele brandstoffen tot onder het niveau dat nodig zou zijn om de klimaatdoelstellingen te halen. Permanente opslag van CO2 zal in ieder geval noodzakelijk zijn.