Met wat we nu weten, kunnen we maar zeer beperkt voorspellen wat er in de verre toekomst mogelijk is. Daarom vertrouw ik – vaak zichzelfbenoemde – futurologen niet gauw. Maar ook wetenschappers zitten er meer dan eens naast. Dat komt onder meer doordat ze zich vaak met slechts één terrein bezighouden. Langzaam transformeren ze van wetenschappers in gelovigen.

Gaan er vervolgens marketeers en politici mee aan de haal, dan krijgen we termen als biobased economy, waterstofeconomie, all-electric en van-gas-los. Zeker, veel biogebaseerde processen kunnen ons verder helpen, maar de term biobased economy is te totalitair en als doelstelling misschien wel verstikkend voor andere kansrijke trajecten. Bio is niet altijd beter.

Een dergelijke claim kan bijna alleen maar tot teleurstellingen leiden, als ontwikkelingen niet snel genoeg gaan of anders uitpakken dan verwacht. Ook de termen waterstofeconomie en all-electric sluiten kansen op andere terreinen uit. Ja, ik verwacht veel van waterstof in de energietransitie en elektrificatie kan ons zeker veel verder helpen. Maar het blijven middelen en zijn geen doel op zich.

CO2-negatief

Daar gaat het precies om. Een ambitieuze doelstelling op de langere termijn is het meest essentieel voor een succesvol transitieproces. Daarbij gaat het niet om het voorspellen wat er gaat komen, maar waar we heen willen.
Als we onze doelstellingen op de langere termijn begrijpen en internaliseren zullen we selectiever omgaan met de kansen die zich aandienen. Sterker nog, we zullen selectiever gaan waarnemen en meer oog hebben voor mogelijkheden die ons dichterbij het uiteindelijke doel brengen. Opties die minder behulpzaam zijn, vervagen daarentegen. Als we weten wat de bedoeling is, vinden we de middelen gemakkelijker.

Vorig jaar heb ik mee mogen schrijven aan de industrieagenda voor de Eemsdelta. Op grond van verschillende interviews en de spiegeling aan verschillende trends in de industrie hebben we toen een basisdocument geschreven. Verschillende experts binnen Chemport Europe hebben deze informatie verteerd en vervolgens nog concreter gemaakt.

Waar ik eigenlijk het meest blij om ben, is dat de Eemdelta de ambitie heeft om in 2050 netto-gebruiker van CO2 wil zijn. In Parijs hebben nagenoeg alle landen in de wereld zich eind 2015 uitgesproken om de CO2-footprint 85 tot 95 procent terug te brengen ten opzichte van 1990. Het chemie- en energiecluster in de Eemsdelta wil echter niet alleen reduceren, maar op den duur zelfs herstellend zijn. CO2-negatief…

Netto-gebruiker

Als iedereen hiervan doordrongen is, dan gaat dat lukken ook. Tapijtenfabrikant Interface is daar een goed voorbeeld van. Jaren geleden formuleerde de top van dat bedrijf de doelstelling om in 2020 herstellend te werken. Het gaat ze waarschijnlijk lukken ook. Niet door vooraf de oplossingen te verzinnen, maar de doelstelling te doorleven. Wat is de bedoeling?

Inmiddels hergebruikt het bedrijf het nylon van oude visnetten in de tapijten. Een idee van een medewerker tijdens haar vakantie op de Filipijnen, waar achtergelaten visnetten in de oceaan een probleem vormen. Ook is de nieuwste tapijten-
machine vijftig procent energiezuiniger dan haar voorganger en wordt de rest van de energie uit visafval gehaald. Daarnaast heeft het bedrijf verschillende innovaties doorgevoerd om tapijttegels gemakkelijker een tweede en misschien wel derde leven te geven.

Momenteel circuleert binnen Interface de term ‘factory as a forest’. Vorige maand heb ik deze al in een commentaar laten vallen. Interface koppelt dit vooral aan biomimicry, de kunst om de beste biologische ideeën uit de natuur te imiteren. Wat kunnen we leren van een bos? Eén aspect daarvan is duidelijk: een bos is niet CO2-neutraal, maar is juist netto-gebruiker van CO2. Daar kun je dus van leren. Blijkbaar hebben ze dat door in het Noorden.

 

Reageren? Via de mail: wim@industrielinqs.nl
of via twitter : @wimraaijen

Uiteraard heeft EemsDeltavisie 2018 op 17 oktober in Delfzijl het thema Factory as a Forest. Kijk voor het programma en aanmelden op www.eemsdeltavisie.nl.

Nu de VNCI haar honderdjarig bestaan viert, zijn de uitdagingen misschien wel groter dan ooit. Vooral de klimaatproblematiek vraagt om andere keuzes. Hoewel ze te boek staat als een van de grote boosdoeners, kan de chemische industrie juist een belangrijke rol spelen in de oplossing. Voorzitter Mark Williams: ‘De chemie is een onmisbare schakel bij de ontwikkeling van een circulaire toekomst.’

Dit jaar viert de Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie (VNCI) uitbundig haar honderdste verjaardag. Volgens voorzitter Mark Williams is daar ook alle reden voor. ‘Het waren hele succesvolle jaren voor de chemische industrie in Nederland. Het is een geavanceerde en zeer efficiënte sector in Nederland. Internationaal leidend op het gebied van innovatie en best in class in operations’, stelt de Engelsman, in zijn dagelijks leven vicepresident Europe van chemiebedrijf Sabic.

‘Neem bijvoorbeeld de vijf krakers in Nederland. Sinds 2010 zijn er wereldwijd 23 nieuwe krakers gebouwd, waarvan geen een in Noordwest-Europa. Die krakers zijn stuk voor stuk meer state-of-the-art dan de Nederlandse. Toch slaagt de Nederlandse chemie er in om de mondiale uitdaging op dit vlak aan te gaan. Ze slaagt er telkens weer in om alle kansen voor verbetering te benutten.’

Niet altijd opgemerkt

Uiteraard is er nog genoeg te verbeteren. ‘We zijn goed in techniek, maar niet zo goed in dat te laten zien. Technici denken nog te vaak dat als ze hun werk maar goed doen, dat iedereen dat ook ziet. Dat is natuurlijk niet zo. De chemie heeft nog steeds het wankele imago van een sector die weliswaar nodig is, maar ook vies en onveilig is. Dat is helaas niet zomaar weg te poetsen.’

Williams erkent ook dat het de chemie niet helpt dat ze vaak ver van de consument af staat. Onbekend maakt ook onbemind. Bedrijven die consumentenartikelen bieden, staan er vaak beter op. Helemaal als ze zich zoals de Ikea’s, BMW’s en Coca Cola’s van deze wereld, zichtbaar onderscheiden op het gebied van verduurzaming. Nederlandse chemiebedrijven als DSM en AkzoNobel strijden al jaren om de eerste plaats in de Dow Jones Sustainable Index, maar dat wordt lang niet altijd opgemerkt.

Jubail

Williams herkent die kloof in zijn dagelijkse functie bij Sabic, dat sterk in Nederland is vertegenwoordigd met grote productielocaties op industriepark Chemelot in Zuid-Limburg en in Bergen op Zoom. Doordat het ook nog eens een Saudisch bedrijf is, blijft er voor de samenleving een indringende oliegeur om het chemieconcern hangen. Dat terwijl Sabic, meer dan heel veel andere bedrijven, op zoek is naar alternatieven. ‘We zijn echt met heel veel innovatieve projecten bezig. Onder andere hier in Nederland onderzoeken we nadrukkelijk de mogelijkheden om afvalplastic te recyclen.’

Tijdens het World Economic Forum begin dit jaar in Davos liet het chemieconcern op dat vlak duidelijk haar ambities zien. Daar ontvouwde Frank Kuijpers, general manager duurzaam ondernemen, de ambities van Sabic: ‘Wij zijn de eersten in de branche die zich inzetten voor het opschalen van hoogwaardige recyclingprocessen voor chemische recycling van gemengd kunststofafval naar het oorspronkelijke polymeer. Sabic heeft de knowhow, de middelen en de wil om de afvalstroom te helpen verminderen.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

Mark Williams: ‘We zijn goed in techniek, maar niet zo goed in dat te laten zien.’

En er is meer, stelt Williams. ‘Wist je dat Sabic ’s werelds grootste installatie heeft op het gebied van CCU?’ In Saudi-Arabië nog wel. ‘Echt, Arabische bedrijven zijn op het gebied van verduurzaming vaak veel verder dan we denken.’ Op het grote petrochemische complex van Sabic in Jubail heeft het Duitse Linde een paar jaar geleden ‘s werelds grootste installatie gebouwd dat CO2 als grondstof gebruikt. De fabriek comprimeert en zuivert ongeveer 1500 ton ruwe kooldioxide per dag afkomstig van twee nabijgelegen ethyleenglycolfabrieken. Het gezuiverde gasvormige CO2 wordt geleverd aan drie fabrieken voor productie van methanol en ureum. Daarmee wordt elk jaar naar schatting 500.000 ton CO2-uitstoot bespaard.

Routekaart

Williams is er duidelijk over: ‘De chemie is een onmisbare schakel bij de ontwikkeling van een circulaire toekomst. Het vraagt om inspanning van de hele keten. De rol van de chemie wordt ongetwijfeld steeds zichtbaarder. Helemaal als de wetgeving op dit vlak strenger gaat worden.’

Ook in de Nederlandse chemie zijn volop projecten en bestaan er nog veel meer ideeën die kunnen bijdragen aan een circulaire toekomst. Juist omdat chemische industrie een belangrijke rol kan spelen, probeert de VNCI die nu al op te eisen met de Routekaart 2050 ‘Chemistry for Climate’, die ze enkele maanden geleden presenteerde. Het is volgens het rapport niet de vraag of het kan, maar hoe. Want meer dan negentig procent CO2-reductie in 2050 is technisch mogelijk.

Forse bijdrage

Om deze doelstellingen van Parijs te halen, zijn nu al investeringen nodig. Zowel voor de korte termijn als voor de doorontwikkeling van technologie na 2030. Williams: ‘Daarbij is snelheid vereist. De opgave is gigantisch. Dit onderzoek laat zien dat de vereiste versnelling alleen mogelijk is bij een drastische transformatie van de industrie en door middel van interactie met andere maatschappelijke spelers.’

Steun van de overheid is daarbij onontbeerlijk, stelt de VNCI-voorzitter. In de vaak lange ontwikkelingsfase, wanneer technologie nog niet rendabel is, kan volgens hem overheidssteun de snelheid aanzienlijk verhogen en risico’s en kosten verminderen.

Een belangrijke rol van de overheid is het faciliteren van programma’s op cruciale thema’s zoals waterstof, elektrificatie, het opvangen en (ondergronds) opslaan van CO2 (CCS), het inzetten van CO2 als grondstof (CCU), recycling en bioraffinage. Op termijn en bij de juiste marktcondities kunnen deze technologieën een forse bijdrage leveren aan emissiereductie.

Langer in de economie

Belangrijk is ook een intensieve samenwerking van de chemie en de energiesector. Om bijvoorbeeld op den duur grootschalig waterstof en andere chemische bouwstenen te producen met groene stroom, zijn enorme investeringen in windparken en zonne-energie nodig. Volgens het rapport is tot 2050 26 miljard euro aan investeringen nodig in de chemische industrie en wel 37 miljard in het energiesysteem.

Uiteraard is er kritiek op het rapport. Zo zou het volgens critici te veel een lobbyrapport zijn, vooral om meer overheidsgelden binnen te krijgen. En er zouden te weinig echt concrete oplossingen in staan. Maar er is ook bijval. Een gematigd applausje vanuit de milieubeweging bijvoorbeeld. En dat is weleens anders geweest. Williams is daar zichtbaar content mee.

tekst gaat verder onder de afbeelding
chemie

‘Wist je dat Sabic ’s werelds grootste installatie heeft op het gebied van CCU?’

Vooral directeur van Natuur & Milieu Marjolein Demmers liet zich bij de presentatie van het rapport voorzichtig positief uit: ‘We moeten voor het snelste pad kiezen en gelukkig straalt het rapport dat ook uit. Ruim negentig procent CO2-reductie is voor nu een mooi streven, maar we moeten waar kan ook extra versnellen.’

Natuurlijk had ze ook nog wat ‘aandachtspuntjes’, bijvoorbeeld over de rol van biomassa. ‘Biomassa staat ter discussie. Van belang is om de inzet van biomassa zoveel mogelijk circulair te maken. We moeten koolstof langer in de economie houden.’

Bedenkingen

Williams kan zich hier wel in vinden. ‘Dit hebben we echt niet geregisseerd. Bij de presentatie wilden we verschillende partijen aan het woord laten. Ze kwamen met waardevolle aanvullingen, zeker ook Marjolein Demmers.’

De VNCI-voorzitter begrijpt de bedenkingen van Natuur & Milieu bij CCS. Demmers tijdens de presentatie: ‘CCU is een interessante circulaire mogelijkheid. CCS is nog lineair en moet hooguit als een tussenstap worden gezien. Natuurlijk wijzen verschillende onderzoeken uit dat CCS onvermijdelijk is, maar laten we de rol van deze end-of-pipe-oplossing zo klein mogelijk houden.’

Bedenkingen die overigens ook worden gedeeld met verschillende chemiebedrijven. Zo stelde Max van der Meer van Huntsman een paar maanden geleden nog in Petrochem dat het CCS-dossier enorm afleidt. ‘Er gaat heel veel aandacht uit naar het ondergronds opslaan van CO2. Daarmee missen we enorme kansen om CO2 als grondstof te zien.’

Carbon productivity

Het langer vastleggen in producten en het hoogwaardiger inzetten van koolstof is misschien wel de belangrijkste uitdaging van de chemische industrie. Om de uitstoot van CO2 en het probleem van plastic-afval aanzienlijk te reduceren. Daarbij gaat het bijvoorbeeld niet per se om het terugdringen van het gebruik van kunststof, maar een verbeterde inzet daarvan. En uiteraard hergebruik.

Wat dat betreft bevalt het idee van carbon productivity Williams zeer. Koolstof vooral zo inzetten dat het juist verspilling tegengaat. ‘We kunnen wel plastic verbannen uit verpakkingen van voedingsmiddelen, maar kunststof biedt juist ook geweldige oplossingen tegen verspilling van voedsel. We moeten daarom naar hele productketens kijken. Ik pleit voor veel meer onafhankelijke analyses van de levenscyclus van producten (LCA’s), zodat de samenleving een consistent en totaal beeld krijgt van de impact van koolstof. Op die manier kunnen veel betere keuzes worden gemaakt.’

We worden steeds creatiever in het omgaan met het variabele aanbod van wind- en zonne-energie, nadat we jaren gewend waren aan een fossiele energiestroom naar wens.

Laatst hoorde ik een paar voorbeelden. Zo is het een slim idee om vriesinstallaties extra diep te koelen als er energie over is, zodat als het energieaanbod lager is, er geen of minder energie hoeft te worden gebruikt. Slim en innoverend? Ik was onlangs op vakantie en zag zowel in een middeleeuws kasteel, alsook op een oude boerenhoeve een ijskast waarin met staven ijs het voedsel koel werd gehouden. Het ijs kwam uit de winterperiode en werd met stro geïsoleerd opgeslagen in een kelder. Eeuwen geleden deden we dit dus al.

Innoveren met bestaande technologie

Vorige keer schreef ik al dat waterschappen besloten hebben het waterniveau in de polders niet meer strak te regelen, maar dit te laten afhangen van het energieaanbod. Nieuw? Vier eeuwen geleden in de tijd van Jan Adriaanszoon Leeghwater kon het niet eens anders, omdat windmolens hiervoor rechtstreeks werden ingezet.

In de negentiende eeuw ontdekte de Duitse fysicus het naar hem genoemde Magnus-effect: bij draaiing van een rond voorwerp, zoals een cilinder of een bal, ontstaat dwars op de luchtstroom een kracht. Onder andere voetballers gebruiken dat om goals om een hoekje te maken, maar ook de Flettner-rotor werkt volgens dit principe. Begin van de twintigste eeuw voeren er schepen met draaiende cilinders voor voortstuwing over de oceanen. Vanwege de goedkope olie zijn ze verdwenen, maar nu vaart onder andere Maersk er weer mee. Het bedrijf Norsepower brengt deze technologie op de markt. Hun CEO stelt dat zij in staat zijn geweest om bestaande technologie opnieuw toe te passen.

Zeeschepen worden tegenwoordig ook weer gedeeltelijk met moderne zeilen in de vorm van kites (vliegers, red.) aangedreven. Eerder al liet Maersk hun schepen vanwege brandstofverbruik en CO2-emissie langzamer varen, zodanig dat hun snelheid vergelijkbaar is met die van de zeilschepen in de negentiende eeuw. Wie weet komen de hooikist en de zeppelin ook weer terug. Laten we vooral niet vergeten te innoveren met bestaande technologie, zou ik zeggen.

In de zon zitten

Soms heb je een omweg nodig om weer thuis te komen. Maar als je slim bent, blijf je gewoon thuis, zoals de visser in het volgende verhaal. Een verhaal dat ik veertig jaar geleden tegenkwam en zo intrigerend vond dat ik het altijd heb onthouden.

Een idealistische, pas afgestudeerde ontwikkelingswerker gaat naar een warm land ergens rond de evenaar om de mensen te leren hoe ze een beter leven zouden kunnen leiden. Aangekomen in een dorp gaat hij meteen aan de slag. Het is rond het middaguur en hij ziet een man voor een hut in de zon zitten. Hij vraagt hem of hij geen werk heeft “Jazeker”, antwoordt de man, “ik ben visser en ik heb vanmorgen twee vissen gevangen die mijn vrouw nu aan het klaarmaken is voor onze maaltijd.” “Wat ga je dan vanmiddag doen?” “Niets”, antwoordt de visser, “want wij hebben genoeg aan ieder één vis.” “Maar als je vanmiddag weer gaat vissen, kun je er vast weer twee vangen”, oppert de ontwikkelingswerker. “Ik denk het wel, maar ik zei al, we hebben ieder aan één vis genoeg.” De ontwikkelingswerker: “Maar die kun je dan verkopen en als je dat lang genoeg gedaan hebt, kun je een bootje kopen om wat verder het water op te gaan, zodat je zowel ‘s morgens, als ‘s middags wel vier vissen kunt vangen.” “Maar we hebben toch genoeg aan twee vissen”, antwoordt de visser. “Ja, maar als je die ook weer verkoopt, kun je na een tijdje een boot met een motor kopen en dan wel acht vissen ‘s morgens en acht vissen ‘s middags vangen die je op twee na weer kunt verkopen.”

De visser herhaalt zijn eerdere antwoord en vraagt waar dit toe leidt. De ontwikkelingswerker: “ Uiteindelijk heb je zo veel geld, dat je een hele grote boot kunt kopen waarop je je personeel kunt veroorloven. Dan hoef je ‘s morgen alleen maar te kijken of alles goed gaat en dan kun je ‘s middags lekker in de zon gaan zitten.”

Henk Leegwater is onafhankelijk consultant.
Reacties welkom – henk.leegwater@lexxin.com

De technische start-up SCW Systems ontwikkelde een manier om biomassa in superkritisch water om te zetten in groen gas, dat direct in het hogedrukleidingnet van Gasunie kan worden geïnjecteerd. De twee bedrijven bouwen nu samen een demonstratiefaciliteit in Alkmaar om te laten zien dat de technologie ook op grote schaal kan worden toegepast.

De opdracht van Gasunie New Energy is om de transitie naar een CO2-neutrale energievoorziening te versnellen door duurzame alternatieven te ontwikkelen voor fossiel methaan. Inmiddels loopt een aantal veelbelovende onderzoeksprojecten die een alternatief kunnen bieden voor fossiele brandstoffen. Zo zijn waterstof en groen gas veelbelovende energiedragers. Waterstof kan via elektrolyse worden geproduceerd en groen gas kan worden geproduceerd door het opwerken van biogas uit vergisting of vergassing. Het biogas wordt gezuiverd en gedroogd en op dezelfde kwaliteit als aardgas gebracht. Na deze bewerkingen mag het groen gas heten en is het een duurzaam alternatief voor fossiel aardgas.

Het doel van Gasunie is niet om gas te produceren en verhandelen. Maar de bestaande gasinfrastructuur kan wel een belangrijke rol blijven spelen in de transitie naar een emissieloze energievoorziening met groen gas en waterstof. Gasunie New Energy heeft daarom samen met SCW Systems een joint venture opgericht met de naam SKW Assets Alkmaar. Deze joint venture ontwikkelt en bouwt de demonstratiefaciliteit Super Kritische Water vergassing Alkmaar. SCW Energy Alkmaar, een honderd procent dochter van SCW Systems, zal de installatie opereren. SCW Energy Alkmaar zal alle inkoop van biomassa en verkoop van groen gas voor zijn rekening nemen.

Superkritisch

Martijn Theelen is als business developer van Gasunie New Energy betrokken bij een innovatieve manier om groen gas te produceren uit lastige natte afvalstromen met organische componenten. De technische start-up SCW Systems ontwikkelde een manier waarmee biomassa in superkritisch water wordt omgezet in biogas, om dit vervolgens op te werken tot groen gas, dat direct in het hogedrukleidingnet van Gasunie kan worden geïnjecteerd. De twee bedrijven bouwen nu samen een demonstratiefaciliteit in Alkmaar om te laten zien dat de technologie ook op grote schaal kan worden toegepast, maar ook om de logistieke keten rondom vergassing van met name natte biomassastromen vorm te geven.

Theelen: ‘Bij een druk van 221,1 bar en een temperatuur van 374 graden Celsius komt water in de zogenaamde vierde toestand. Want naast vast, vloeibaar en gasvormig bestaat ook de superkritische toestand. In die superkritische toestand veranderen de eigenschappen van water zodanig dat er voor het produceren van biogas interessante dingen gebeuren. Zo lossen organische stoffen normaal gesproken amper op in water. In superkritische toestand lossen ze juist goed op en worden de stoffen derhalve zeer fijn verdeeld in water. Bij een temperatuur van zo’n 550 tot zeshonderd graden vallen langere organische ketens zoals lignine uit elkaar in de basismoleculen methaan, kooldioxide, koolmonoxide en waterstof. Vervolgens reageert koolmonoxide met water tot kooldioxide en waterstof, in een zogenoemde water-gas-shift reactie waardoor in het bio-syngas zeer weinig koolmonoxide voorkomt. In de methanisatiereactor reageren waterstof en kooldioxide tot methaan en water.’

Een bijkomend voordeel van de inzet van superkritisch water is dat zouten en andere anorganische stoffen juist zeer slecht oplossen. ‘In superkritische toestand draait de polariteit van water om’, verklaart Theelen. ‘Waar normaal gesproken zouten juist zeer goed in water oplossen, bouwen ze nu kristallen op in de reactor. SCW Systems bedacht een methode om die kristallen uit het heetste deel van de reactor te kunnen verwijderen. Daarmee voorkomen ze een bekend probleem van dit soort reactors: het vastlopen van procesonderdelen door zoutophoping. Een deel van het intellectueel eigendom berust op die methode. Een andere rendementverhogende ingreep is het voorverwarmen van de feedstock, wat het energieverbruik van de reactor behoorlijk tempert.’

Lastige reststromen

Door de keuze voor superkritisch water, kan SCW lastige reststromen gebruiken als voeding voor zijn gasproductie. Theelen: ‘Michael Modell van het Massachusetts Institute of Technology heeft als eerste het fenomeen waargenomen dat leidde tot de superkritieke watertechnologie. In de jaren zeventig ontdekte hij dat glucose volledig kon worden vergast in superkritisch water. Zijn interesse ging echter uit naar de volledige ontleding van gevaarlijke organische verbindingen zoals PCB, en hij concentreerde zich daarom op de mogelijkheid van ontleding door oxidatie in superkritisch water, wat superkritische wateroxidatie (SCWO) wordt genoemd. In het recente verleden is SCWO nog toegepast door het Amerikaanse leger dat er onder meer chemische wapens uit Syrië mee onschadelijk maakte. Hoewel die toepassing geen dagelijkse kost is, demonstreert het wel dat superkritisch water zeer diverse afvalstromen veilig kan verwerken tot nuttige grondstoffen.’

SCW heeft dan ook al diverse reststromen voorbij zien komen. ‘We zijn inmiddels drie prototypes, één pilot-installatie en vier voedingsstromen verder. In het begin gebruikten we een mengsel van mest en glycerol als belangrijkste grondstof voor de reactor. Mest heeft momenteel een negatieve waarde, wat betekent dat we nu geld toe krijgen om het probleemproduct af te voeren. Glycerol had een acceptabele kostprijs, maar dat is inmiddels veranderd, omdat het in verder gezuiverde vorm ook wordt gebruikt in vergisters. Daardoor is de prijs gestegen. Superkritisch water is een goede keuze voor de inzet van natte fracties en zo kwamen we bij het superkritisch vergassen van slib uit rioolwaterzuiveringen.’

Dat slib wordt normaal gesproken verbrand, wat energie kost, en nu levert het gas op. ‘Ook slib heeft een negatieve poort fee, oftewel: waterschappen moeten betalen voor het afvoeren van hun slib. We werken samen met Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, dat een duurzame oplossing zocht voor zijn slibprobleem. Het slib heeft op zijn beurt ook wel weer wat uitdagingen, zo zitten er meestal zwavelverbindingen in, die uiteraard ook moeten worden verwijderd. Bovendien is het organisch gehalte lager dan van glycerol. Inmiddels hebben we nog een interessant restproduct gevonden in de vorm van vinasse: een rest-/afvalproduct uit de suikerindustrie. In grote suikerproducerende landen zoals Brazilië wordt vinasse gedumpt. Er is een logistieke keten beschikbaar om de probleemstroom naar Europa te transporteren. Zodra er grote hoeveelheden verwerkt kunnen worden, kan hiermee een milieuprobleem in landen zoals Brazilië worden opgelost. Het voordeel van vinasse is dat het een redelijk hoog koolstofgehalte heeft, wat gunstig is voor de gasproductie in Alkmaar.’

Zeven reactoren

De demonstratiefaciliteit in Alkmaar is nabij het Institute for Valorisation and Expertise in Thermochemics Alkmaar (Investa) gebouwd. Dit ligt naast de gasopslag Bergermeer van Taqa en EBN, van wie de grond ook is gekocht.  Theelen: ’De demonstratiefaciliteit zal bij aanvang een installatie met zeven reactoren zijn die per stuk zo’n tien meter lang zijn. En omdat we onder zeer hoge drukken en temperaturen produceren, is gekozen om er een bunker omheen te bouwen als aanvulling op alle vereiste beveiligingen. Na de reactor komt een methanisatie-installatie en vindt scheiding van methaan en CO2 plaats. Het gas dat hier wordt geproduceerd, injecteren we namelijk direct in de hogedrukleiding van Gasunie Transport Services die hier vlakbij ligt. Deze installatie zal de eerste zijn die groen gas direct in een hogedrukleiding, met hoogcalorisch gas invoedt. De methanisatie draait op iets boven de tachtig bar, dus we hoeven de gasdruk alleen maar te verlagen om hem op de juiste specs te krijgen en in te voeden.’

De methanisatiereactor zet waterstof en kooldioxide om in methaan, waarna ook nog CO2 overblijft. Een membraan scheidt vervolgens het methaan van de kooldioxide waardoor h-gas overblijft, maar ook een zuivere kooldioxidestroom. Theelen: ‘Die kooldioxide zou een hele goede koolstofbron kunnen zijn voor de glastuinbouw in de buurt. De glastuinbouwers draaien steeds vaker op diepe aardwarmte in plaats van de warmtekrachtinstallaties waar ze behalve stroom en warmte ook kooldioxide mee produceerden voor bevordering van de plantengroei. Als de tuinders een goede en stabiele koolstofstroom hebben, kunnen ze hun WKK stilzetten, wat uiteindelijk ook weer een hoop gasverbruik bespaart. Bovendien houden de planten een deel van de CO2 vast, wat uiteraard positief uitpakt voor de koolstof voetafdruk. De installatie is nu al CO2-neutraal en door hergebruik of opslag van de CO2 zou een negatieve CO2-emissie ontstaan.’

De zeven reactoren hebben een gezamenlijke jaarlijkse productiecapaciteit van naar verwachting 13,5 miljoen kuub groen gas. Inmiddels is de eerste reactor klaar en wordt nu gewerkt aan de methanisatie en gasscheiding. Men verwacht die de rest van dit jaar te kunnen afbouwen zodat eind dit jaar kan worden begonnen met produceren. Vervolgens worden de volgende twee reactoren gebouwd die eind 2019 in productie worden genomen en in 2020 zullen de overige reactoren van de demonstratiefaciliteit worden gebouwd.

Decentraal

‘Het mag duidelijk zijn dat de markt voor groen gas heel anders is dan we gewend zijn’, vervolgt Theelen. ‘Waar gas eerst redelijk centraal geproduceerd en gedistribueerd werd, zien we steeds meer decentrale productie van groen gas. We moeten onze eigen netwerken daarop aanpassen, maar ook de logistieke keten moet zich nog ontwikkelen. Daarbij blijft het altijd een overweging tussen het zo efficiënt mogelijk transporteren van grondstoffen en groen gas. De bijdrage die de diverse groen gas projecten nu al leveren aan de vergroening van de energievoorziening is nu al behoorlijk groot en wordt alleen maar groter. Alleen al de installatie van SKW Alkmaar zal in de toekomst evenveel energie produceren als achtentwintig windturbines van hetzelfde formaat (2.3 megawatt) als er achter de fabriek in Alkmaar staan. Bovendien is het gas goed op te slaan en in te zetten wanneer de wind of zon het af laat weten.

Groei groen gas

De installatie van SCW is overigens niet de enige groen gas demonstratie waar Gasunie New Energy in participeert. Theelen: ‘Gasunie en Cogas hebben gezamenlijk Biogas Netwerk Twente opgericht om biogas van lokale producenten te verzamelen. Dit biogas gaat via de transportleiding van Biogas Netwerk Twente naar een centrale opwerkinstallatie in Almelo waar het wordt opgewerkt naar groen gas. Na opwerking blijft er vier miljoen kubieke meter groen gas over, genoeg voor een jaar lang comfortabel en duurzaam wonen voor 2.500 huishoudens in Twente.’

Ook ondersteunen ze de eerste stappen op de groene gasmarkt van Stercore. Dit bedrijf zet met name digestaat en mest om in biobased carbon, wat wordt ingezet als meststof voor de landbouw. Biogas is een bijproduct en door deze op te werken tot groen gas, kan ook dit een bijdrage leveren aan de vergroening van het Nederlandse gas. Hetzelfde geldt voor biovergasser Ambigo, dat weer sloophout als feedstock gebruikt voor de productie van groen gas. Ook deze pilot wordt in Alkmaar gebouwd en kan straks een bijdrage leveren aan de Nederlandse gasvoorziening.

Een andere interessante technologie is die van Torrgas, dat lastig te verwerken, houtachtige biomassa eerst torreficeert tot een soort biokool. Deze getorreficeerde biomassa kan worden omgezet in syngas, een mengeling van koolmonoxide en waterstof, en pure koolstof. Het syngas kan zowel als grondstof voor de industrie als ook als brandstof worden ingezet.’

Blockchain. We hebben er wel eens over gehoord of gelezen, maar wat het precies inhoudt en wat het gaat betekenen voor de industrie, is nog erg onduidelijk. Hoogste tijd voor een Masters of Industry over ‘blockchain’ waar Peter Nobels in lekentaal uitleg gaf over wat het fenomeen inhoudt.

Als je blockchain letterlijk vertaalt, dan hebben we het over een keten van blokken. De blokken bevatten gegevens, oftewel data. Het blockchain-protocol behandelt de aangeboden data. Als de data aan de voorwaarden voldoet, voert het blockchain-protocol de transacties uit en voegt datablokken toe. De blockchain verbindt deze blokken cryptografisch tot een digitale keten. Overschrijven of weggooien van data is niet mogelijk, wat fraude bijna onmogelijk maakt.

Gedeelde werkelijkheid

‘Blockchain wordt ook wel ‘the trust machine’ genoemd’, vertelt Peter Nobels. Nobels is vanuit Sogeti projectmanager bij het Blockchainlab voor Hogeschool Utrecht. ‘Blockchain-platforms bieden een omgeving waarin je gegevens veilig kunt opslaan. Omdat de gegevens niet te ‘hacken’ zijn, is er niemand nodig om ze te bewaken. Dat doet de software voor ons. Hierdoor ontstaat een gedeelde vertrouwde werkelijkheid.’

Deze technologie is ontstaan met bitcoin. ‘In 2008/2009 hadden we te maken met een bankencrisis, dus mensen gingen op zoek naar andere manieren om geld uit te wisselen. Er kwam digitaal geld.’ Op enig moment is blockchain een methode geworden om ook andere transacties dan geldtransacties te volgen. ‘De ‘gedeelde werkelijkheid’ wordt gevormd doordat verschillende partijen feiten delen die betrekking hebben op die bepaalde transactie. Wat, wie, waar, wanneer? Dit wordt gevalideerd en als het klopt, wordt het onderdeel van de ‘gedeelde werkelijkheid’ en worden alle kopieën bijgewerkt.’

Volgen

Volgens Nobels is het hebben van meerdere kopieën de kracht van blockchain. ‘De meeste bedrijven hebben één centrale database, maar dat is behoorlijk kwetsbaar. Als we kopieën maken, dan kunnen er een paar omvallen, maar dan is mijn data toch veiliggesteld.’ Hoewel blockchain-technologie gebaseerd is op kopieën, biedt het maar één werkelijkheid. ‘Als 51 procent van de gekoppelde computers zegt dat een bepaalde transactie klopt, dan creëert de blockchain een nieuwe werkelijkheid.’

Bijvoorbeeld: Hoe kan een consument nagaan dat de tonijn uit blik in de supermarkt inderdaad op dolfijnvriendelijke wijze is gevangen in de Malediven? Nobels: ‘Dit kan door iedere schakel die in de productie- en logistieke keten een handeling verricht, zijn bijdrage in één systeem te laten vastleggen. Als zij hun digitale handtekening toevoegen, zetten zij hun reputatie op het spel en neemt het vertrouwen in de data toe. Door bijvoorbeeld een QR-code te scannen kan een consument de weg van de tonijn nagaan.’

Er zijn diverse blockchain-varianten beschikbaar, ieder met zijn voor- en nadelen. Als binnen de keten de één kiest voor Ethereum, de ander voor Quorum en weer een ander voor Hyperledger Fabric, communiceert het dan met elkaar? Daarnaast zijn er vragen als: hoe zit het met de transactiesnelheid? En wat gaat 5G voor deze technologie betekenen? Kortom, het is een beloftevolle, jonge technologie die nog voor een fors aantal uitdagingen staat.

Masters of Industry

Tijdens Masters of Industry wordt telkens een actueel onderwerp onder de loep gehouden, om meer diepgang te geven aan veelbelovende industriële ontwikkelingen. Om hypes te voorkomen en toch op een doordachte manier te verbeteren. Op 18 juni organiseren we een Masters of Industry over het Industrial Internet of Things. Maken we er al optimaal gebruik van? Kijk voor informatie op: www.mastersofindustry.nl

Europa heeft sinds kort een verbod op plastic voor eenmalig gebruik, zoals wattenstaafjes, plastic borden en bestek en rietjes. Het gebruik van plastic drinkbekers en maaltijdverpakkingen moet actief worden ontmoedigd, bijvoorbeeld door er extra geld voor te vragen.

De Europese Commissie heeft dit bepleit naar aanleiding van het feit dat van al het afval in de wateren binnen de Europese Unie 85 procent plastic is. Wegwerpplastic zorgt voor de helft van dat afval en visserij-artikelen zoals vislijnen en netten voor ruim een kwart. Vanwege de schade die plastic kan veroorzaken aan biosystemen, de biodiversiteit en de gezondheid van mens en dier, wil de EU een grootschalige aanpak. Een goede ontwikkeling, maar het betekent wel wat.

Voor de plasticindustrie betekent het gegarandeerd afname van de productie, maar voor de papierindustrie mogelijk een toename. En het papier moet natuurlijk worden versterkt, voordat het de functie van plastic kan overnemen, dus voor de chemische industrie in het geheel zal het geen verlies zijn. Milieuontwikkelingen zijn de laatste paar jaar natuurlijk ‘hot topic’. Hier liggen kansen voor de chemische sector. Natuurlijk staan de fossiele brandstoffen en daarmee de bron van chemische grondstoffen ter discussie, maar het vraagt ook om nieuwe producten en processen.

Tesla

Toch is deze ‘verschoning’ niet altijd zo mooi. Neem de toename in zonnecellen. In elke straat in Nederland zie je ze wel op het dak liggen. Hele wijken gaan ‘vergroenen’ en er komen velden vol met panelen te staan, zoals in Duitsland al langer gebeurt. Het gaat om het opwekken van schonere energie met minder gebruik van fossiele brandstoffen. Maar die nieuwe productiemethode is niet zo schoon als men hem graag doet voorkomen. De productie van zonnecellen blijkt toch ook behoorlijk milieubelastend te zijn. Er worden bijzondere grondstoffen in gebruikt die uit verre landen moeten komen. En het ontginnen van deze stoffen en het transport naar het Westen is verre van vrij van kooldioxide-uitstoot te noemen.

Er is nog een ander probleem. Als de zon niet of juist fel schijnt, ontstaat er onstabiliteit in het elektriciteitsnet, met kans op totale uitval en alle gevolgen van dien. Nu zult u denken, dat is toch simpel op te lossen? En dat is het ook, of toch niet? Op allerlei plekken verschijnen elektriciteitsopslagen van verschillende soorten en maten. Een soort grote batterijen, met de capaciteit van enkele Tesla’s tezamen. Op zich is dat niet zo’n probleem, sterker nog, het is misschien wel slim.

Maar de huidige batterijen zitten vol met serieuze chemicaliën die behoorlijk milieubelastend zijn. Dat levert weer vervuiling op bij de productie, afvoer en bij problemen met dit soort apparaten. De eerste Tesla’s zijn al uitgebrand, waarbij stoffen als waterstoffluoride vrij kwamen en bestrijden nauwelijks mogelijk was.

Uitdaging

Zelf ben ik hier ook al eens tegenaan gelopen. Mogelijk herinnert u het Petrochem-congres ‘Back from the future’ (2006) nog, waar de winnende studenten, waaronder ondergetekende, voorstelden de chemische industrie te voeden met water en lucht. Door het afvangen van koolstofdioxide uit de lucht zouden grotere koolwaterstoffen kunnen worden gemaakt, die als grondstof kan worden gevoed aan onder andere de huidige kunststofindustrie.

Maar voor dat proces waren toen nog geen goede methodes ontwikkeld. Enkel een proces waarin de stof broom een grote rol speelde was er beschikbaar om dat idee voor elkaar te krijgen. En dat zou dan op grote industriële schaal moeten worden gebruikt? Dit was wel een van de grootste knelpunten die we als studenten toen ook al reeds voorzagen. Misschien dat er ooit nog een echt schoon proces kan worden ontwikkeld…

Zo zien we maar dat nieuwe technieken, die een verbetering voor mens en milieu zouden moeten zijn, een keerzijde hebben. Hier ligt dus een extra uitdaging voor de industrie, om naast het ontwikkelen van schonere producten, ook schonere processen te ontwikkelen. Dat omvat niet alleen het productieproces, maar de gehele levensduur van een product, inclusief vernietiging en mogelijke schades gedurende het gebruik.

Minstens zo lastig is het om de gehele keten van productie mee te nemen, zoals ontginning en aanvoer van grondstoffen. Want verduurzamen moet niet leiden tot het vervangen van het ene kwade door het andere kwade.

 

Chris Aldewereld is ingenieur Scheikundige Technologie en werkzaam als specialist Industriële Veiligheid.

Het geld dat overheden en bedrijven uitgeven aan preventie tegen cyberaanvallen kan beter worden besteed aan systemen die een snelle detectie mogelijk maken en het opzetten van een goede respons om de gevolgen te beperken. Cybercriminelen gaan steeds geavanceerder te werk en het is volgens onderzoeksbureau Gartner een illusie om te denken dat een organisatie of bedrijf zich honderd procent kan beveiliging tegen cyberaanvallen. Hoe sneller een aanval wordt ontdekt, hoe beter de gevolgen kunnen worden beperkt.

Dat besef dringt ook door bij de Nederlandse overheid. Eind vorig jaar organiseerde het Nationaal Cyber Security Center, een SCADA-cybersecurityoefening, Isidoor II. Hieraan namen ministeries, bedrijven uit de energie- en watersector, de chemische industrie, telecom en de haven deel. Tijdens de oefening werden verschillende cyberincidenten gesimuleerd in de ICS/SCADA-omgeving die industriële processen aanstuurt bijvoorbeeld bij waterzuiverings- of energiebedrijven. Zestig publieke en private organisaties namen deel aan de vierdaagse oefening die tot doel had een gezamenlijke aanpak, samenwerking en coördinatie bij een cybercrisis te testen.

Volgens Peter Geijtenbeek, International Sales Director bij het cyberbeveiligingsbedrijf Fox-IT, dat ook betrokken was bij Isidoor II, speelt op de achtergrond de toegenomen bewustwording van de cyberaanval op de energiecentrale in de Oekraïne in 2015. ‘Dit was een wake-up call voor de kritische infrastructuur in Nederland. Sindsdien is het bewustzijn van cyberrisico’s toegenomen.’

Signalen gemist

Fox-IT maakte een uitgebreide analyse van deze aanval op de energiecentrale in de Oekraïne. ‘Daaruit blijkt dat een aanzienlijk deel van de schade in de Oekraïne voorkomen had kunnen worden’, stelt Geijtenbeek. ‘De voorbereiding duurde ongeveer negen maanden waarna de uiteindelijke aanval in slechts tien minuten een enorme ravage aanrichtte. In die negen maanden zijn er signalen geweest dat er iets mis was. De hackers wisten via malware in een phishing mail controle over een pc in het netwerk te krijgen. Omdat de energiecentrale slechts beschermd was door een firewall viel de inbraak niet op. Zo konden de hackers onbespied pc’s besmetten die in contact stonden met de OT-omgeving en wisten zij controle op te bouwen over machines, gateways en switches. Met een monitoringsysteem hadden ze kunnen zien dat er iemand van buiten controle had verkregen over het netwerk.’

Detectie en training

Vroege detectie, maar ook betere training van werknemers, had de schade kunnen beperken. Geijtenbeek: ‘Als de werknemers het hadden aangedurfd om tijdens de aanval de stekker uit bepaalde servers te trekken, was de schade wellicht minder groot geweest.’

Makkelijker gezegd dan gedaan, geeft Geijtenbeek toe. ‘Dat vergt kennis van processen en wat er achter die processen zit. Werknemers zijn dit ook niet gewend. In de procesindustrie is productie-continuïteit erg belangrijk. Een fabriek wordt gebouwd vanuit de gedachte dat hij 25 jaar nagenoeg probleemloos moet produceren. In de tijden dat veel fabrieken zijn neergezet was cybersecurity niet echt hot. Daar komt bij dat je nog veel legacy-systemen ziet en medewerkers die daarmee werken niet gewend zijn om met dit soort zaken om te gaan. Een stekker eruit trekken betekent dat je een gedeelte of misschien wel de hele fabriek plat legt. Dat vergt training en kennis.’

Verantwoordelijkheid

Riemer Brouwer, jarenlang actief in de IT-security onder meer bij ADCO (olie- en gasbedrijf in het Midden-Oosten), merkt in de praktijk dat er nog de nodige stappen genomen moeten worden in de beveiliging tegen cyberaanvallen. ‘Het idee dat veiligheid bestaat uit een paar firewalls moet echt van tafel. Veiligheid is een core verantwoordelijkheid van iedere organisatie.’

De olie- en gasindustrie in het Midden-Oosten werd in 2012 ruw wakker geschud door het Shamoon virus dat de grootste oliemaatschappij Saudi Aramco volledig lam legde via een phishing mail die in korte tijd 30.000 pc’s vernietigde. Zonder backoffice voor betalingen en orders stond 10% van de wereldwijde olieleveranties op het spel en restte Aramco niets anders dan tijdelijk terug te vallen op het gebruik van typemachines en faxen.

OT loopt achter op IT

Brouwer weet uit ervaring hoe moeilijk het is de OT-omgeving, die steeds meer direct of indirect aangesloten wordt op het internet, tegen cybercriminelen te beveiligen. ‘OT loopt hierbij ver achter op IT. Er zijn nog steeds systemen die een olieplant runnen zonder de beveiliging van unieke wachtwoorden. Het systeem vervangen gaat niet. Je moet dan om de computer heen beveiligingsmaatregelen treffen door educatie, training en het betrekken van je gebruikers bij het probleem. Op een pc met Windows moeten je om de 60 tot 90 dagen het wachtwoord vervangen, maar bij legacy-systemen kan dat niet altijd. Men beseft het risico heel goed, maar het wordt niet opgelost voordat het hele systeem wordt vervangen. Je kunt gaan klagen over alle gebreken in oude systemen, maar je kunt je ook focussen op de nieuwe systemen en ervoor zorgen dat hier de beveiliging goed wordt ingezet.’

Datadiode

De enige manier om ook de oude systemen beter te beveiligen, is volgens Brouwer de discussie over veiligheid aan te gaan en de werknemers het belang en de consequenties te laten inzien van hun handelen. ‘In de OT is de neiging om te zeggen: raak mijn apparatuur en infrastructuur niet aan want het werkt nu en het moet blijven werken. Het installeren van een patch betekent dat een computer of fabriek voor een paar uur of halve dag wordt stilgelegd. Ze zijn als de dood dat de patch niet werkt of een nieuw probleem creëert. Daarom moet je in gesprek gaan en tegelijkertijd zoeken naar oplossingen zoals bijvoorbeeld een datadiode die zorgt voor eenrichtingsverkeer van de OT- naar de IT-omgeving. Hiermee voorkom je dat via het internet allerlei infecties de OT-omgeving kunnen bereiken.’

Budget

Beveiliging is ook een kwestie van geld. ‘Na de Shamoon-aanval was er in het Midden-Oosten veel geld beschikbaar voor cybersecurity. Mijn eigen cybersecurity-team groeide in vijf jaar van 3 naar 30 personen. Dat was redelijk uniek. Je ziet echter dat door de lage olieprijzen er minder geld beschikbaar is voor IT-beveiliging.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

Het is volgens Brouwer belangrijk om CEO’s te vertellen waar je mee bezig bent, zij moeten immers budgetten beschikbaar stellen. ‘Het is niet alleen belangrijk om te vertellen wat je doet maar ook om te vertellen wat je niet doet omdat er geen geld voor is. Het hoger management moet weten wat ze voor hun geld krijgen. Nu is de gedachte nog vaak: ik heb een Chief Security Officer en dus ben ik veilig.’

Veiligheidscultuur

Brouwer pleit voor de aansluiting van cybersecurity bij de in de olie- en gasindustrie heersende fysieke veiligheidscultuur. ‘Safety wordt er echt ingehamerd via training en herhaling’, aldus Brouwer. ‘Daar is men intensief mee bezig en er wordt veel geld aan uitgegeven. De fysieke beveiliging in Abu Dhabi is goed geregeld, olie is belangrijk. Het leger bewaakt de plants, er mogen geen mobieltjes met camera naar binnen en je wordt gefouilleerd. Fysiek is het prima in orde. Op het gebied van cybersecurity ligt dit anders. Er wordt steeds meer gebruik gemaakt van internetverbindingen en remote maintenance. Bij veel bedrijven is het mogelijk om data uit de controlroom terug te sturen naar de leverancier van een systeem voor preventief onderhoud. Prachtig vanuit OT-perspectief, maar wel potentieel gevaarlijk. Je kunt de risico’s kleiner maken door bijvoorbeeld een datadiode in te zetten zodat data alleen het systeem uit kan. Daar wil men liever niet aan omdat maintenance dan ter plekke uitgevoerd moeten worden en dat kost menskracht en geld. Je kunt niet even makkelijk naar een olieveld in het midden van de woestijn. Je ziet dan dat beveiliging moet wijken voor beschikbaarheid.’

Risk systeem

Het opzetten van een goed risk systeem voor cyberveiligheid begint volgens Brouwer met een inventarisatie van de IT/OT systemen. ‘Daar kun je zo maar een jaar mee bezig zijn. Veel organisaties weten niet precies wat ze in huis hebben. Pas als je weet wat je moet beveiligen, ga je kijken naar hoe je dat gaat doen en welke systemen belangrijk zijn. Een ogenschijnlijk klein systeem kan een essentiële rol vervullen. Zo trof ik bij een oliebedrijf een simpel MS-DOS systeem aan voor koeling van de turbine. IT vond het niets voorstellen en gaf het de laagste prioriteit. Toen ik vroeg wat er met de turbine zou gebeuren als het systeem zou uitvallen, luidde het antwoord dat deze niet meer zou werken. Het systeem ging opeens van een lage naar een hoge prioriteit. Het moeilijke is dat je IT-kennis moet koppelen aan proces-kennis. Die kennis is heel lastig te combineren en dat is echt teamwork.’

Aan de hand van de rangschikking kan vervolgens worden gekeken naar oplossingen. Brouwer: ‘Hoe kunnen we een aanval voorkomen en als die plaatsvindt, hoe kunnen we de impact terugbrengen? De maatregelen die worden getroffen moeten daarna continu worden gemonitord. Je moet constant kijken hoe het beter kan en blijven leren.’

Holistische aanpak

Om de tijd tussen de hack en het ontdekken daarvan zo kort mogelijk te maken, is volgens Geijtenbeek een holistische aanpak nodig.

‘Zorg voor preventie, houd je antivirussoftware up-to-date, installeer een goede firewall of datadiode en train het personeel. Dat zijn de sloten op de deur. Je moet deze sloten echter ook goed bewaken zodat je een inbreker snel in de gaten krijgt en snel kunt reageren. Je moet je netwerkverkeer monitoren en mensen trainen in de taken die ze moeten uitvoeren op het moment dat de situatie moeilijk wordt.’

Dwingende wetgeving

De overheid zou volgens Geijtenbeek meer dwingende wetgeving op moeten stellen om maatregelen tegen cyberaanvallen af te dwingen. ‘In de VS zijn er al regels voor kritische infrastructuur, zoals het scheiden van netwerken en het gebruik van datadiodes.

Ook in Azië is er al regelgeving. In Europa is de wetgeving nog adviserend maar is dwingende regelgeving op komst. Veel elektriciteitsbedrijven hebben hier al maatregelen getroffen op het gebied van monitoring en scheiding van netwerken. In het Midden-Oosten is regelgeving uitgesteld door de lage olieprijzen.’

Simulatie deed in de jaren tachtig al haar intrede. Toch wordt deze tool nog niet veelvuldig toegepast in de petrochemische industrie. En dat terwijl een simulatiemodel vaak meer informatie geeft dan de ouderwetse spreadsheet. Ondertussen wordt de software voor het maken van modellen steeds beter, waardoor simulatie breder kan worden toegepast. Een ontwikkeling die de industrie meer inzichten kan geven in het eigen proces, waarmee tegelijkertijd een visie voor de toekomst kan worden gevormd.

Mede door de economische crisis is er de afgelopen jaren veel veranderd voor de industrie. Zo moet er onder andere sneller en flexibeler worden gereageerd op de markt. Een ontwikkeling die ervoor heeft gezorgd dat asset owners kritischer kijken naar de toekomstbestendigheid van hun processen. Er moet meer zekerheid worden ingebouwd, zodat processen beter kunnen inspelen op veranderingen. Het probleem is alleen vaak dat dit soort processen lastig te voorspellen zijn aan de hand van statische berekeningen. Systemen zijn immers afhankelijk van veel verschillende niet-statische factoren.

Beter in kaart

Juist op dit punt kan simulatie een oplossing bieden. Door middel van een model wordt het namelijk een stuk eenvoudiger om complexe en dynamische systemen te analyseren en te verbeteren. Ook worden inzichten visueel gemaakt voor de opdrachtgever en operators. Maar juist zij moeten vaak nog worden overtuigd van de vele voordelen die simulatie biedt. Onwetendheid speelt hierbij een grote rol. ‘Over het algemeen is er nog weinig kennis bij bedrijven over wat tools kunnen doen voor een proces’, vertelt Dirk-Jan Moens, mede-eigenaar van Talumis, een bedrijf dat zich richt op simulatie in onder andere de olie-, gas- en petrochemische industrie.

Volgens Moens houden veel bedrijven nog vast aan de oude werkwijze. ‘Uiteraard geeft een spreadsheet ook een getal onderaan de streep. Maar door middel van simulatie is het mogelijk veel beter in kaart te brengen wat nodig is voor een proces. Toch zie je dat sommigen zich nog afvragen hoe goed simulatie nu eigenlijk werkt. Nog niet iedereen heeft het geadopteerd. En dat terwijl tien jaar geleden werd voorspeld dat simulatie het helemaal zou maken.’

Scenario’s

Talumis is al ruim tien jaar actief op het gebied van simulatie in logistieke processen. Het bedrijf krijgt opdrachten uit de meest uiteenlopende sectoren, in binnen- en buitenland. ‘Maar eigenlijk is onze aanpak voor vrijwel iedere sector hetzelfde. Je gaat eerst het hele systeem uitschrijven, waarmee je een grote hoeveelheid kwalitatieve informatie verzamelt wat betreft de aansturing van een proces. Vervolgens ga je data verzamelen, die je samen met de kwalitatieve gegevens onderbrengt in een model’, legt Moens uit. Als er een model is opgezet, wordt er samen met de opdrachtgever gekeken naar allerlei scenario’s. Moens: ‘Denk aan vragen als: Wat zal er gebeuren als we tanks plaatsen? Wat zal er gebeuren als het productportfolio verandert? De gevolgen van dat soort scenario’s kun je voorspellen aan de hand van het model. Iets dat niet kan met bijvoorbeeld een spreadsheet.’

Inmiddels heeft Talumis zich gespecialiseerd in het simuleren van de logistiek van olie, gas en bulkchemie. Zo heeft het bedrijf een model ontwikkeld waarbij het mogelijk is om zowel discrete als continuerende stromen in kaart te brengen. ‘Met discreet bedoelen we dat je alleen bepaalde statusveranderingen in het systeem kan doorrekenen. Maar dat conflicteert met de continue productie. Met ons eigen ontworpen model, FloWorks genaamd, is het mogelijk beide stromen in één model samen te voegen. Dit zorgt ervoor dat product-installaties veel nauwkeuriger kunnen worden gemodelleerd, waarbij ook aspecten als opslag, uitrusting en productie-uitval worden meegenomen.’

Daarbij noemt Moens nog een ander voordeel van het model. ‘Het werkt zeer snel, waardoor het mogelijk is om meer te experimenteren en meer scenario’s door te rekenen.’

Logistieke assets

Hoewel simulatie altijd wel op kleine schaal is toegepast binnen de industrie, ziet Moens dat er langzamerhand een omslagpunt komt. ‘Je ziet nu wel dat men serieuzer naar de mogelijkheden van simulatie kijkt. Met name voor het logistieke gedeelte. In eerste instantie werd simulatie voornamelijk ingezet voor het technische deel, het productieproces werd toch een beetje geprefereerd. Maar nu is er juist meer aandacht voor vernieuwingen binnen logistieke assets.’ Volgens Moens is dit essentieel, wil de industriële sector beter voorbereid zijn op plotselinge veranderingen in de markt.

Martin Janssen, sales manager bij JB Systems, sluit zich aan bij de visie van Moens. Ook hij denkt dat simulatie een belangrijke rol zal spelen in de steeds veranderende markt. JB Systems levert elektrische besturingssystemen voor machines en procesinstallaties, en maakt bij de ontwikkeling hiervan veelvuldig gebruik van simulatiemodellen.

Hoewel simulatie in de petrochemische industrie nog in de kinderschoenen staat, geeft Janssen aan dat er vanuit de olie- en gasindustrie juist vaak wordt gevraagd om projecten te modelleren. ‘Ik vermoed dat de hoge operationele kosten van offshore equipment dat eenvoudig rechtvaardigen. Als een werkschip dat stil ligt een half miljoen per dag kost, dan is een simulatie snel terugverdiend.’

Digital twin

Janssen geeft dan ook aan dat er steeds meer aanvragen komen voor een digital twin: een dynamisch softwaremodel dat gebouwd wordt met behulp van kunstmatige intelligentie. ‘Door dit in een vroeg stadium te doen, heb je beter inzicht in een project en kunnen verschillende disciplines beter met elkaar communiceren. Ook omdat ze het resultaat van zo’n model in een virtuele omgeving kunnen ervaren. En om het extra levendig te maken, hangen we er nog een virtualrealitybril aan, zodat mensen ook echt door een model kunnen lopen.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

Daarnaast geeft Janssen aan dat een digital twin de mogelijkheid biedt om aanpassingen en optimalisaties offline te testen en te valideren, waardoor er uiteindelijk minder productieverlies is. ‘We hebben voor een pijpenlegschip een groot automatiseringsproject gedaan aan de hand van een digital twin. Daar zijn we in totaal twee jaar mee bezig geweest. Mede door onze simulatie en visualisatie konden we er ontwerpfouten uithalen, terwijl de installatie nog gebouwd werd. Dat heeft heel wat faalkosten voorkomen.’

Al met al kan een model worden gebruikt om vooraf de beste regelstrategie te bepalen. Het zorgt voor de juiste input voor software engineering, met als resultaat dat de opstartperiode van een project kan worden verkort. Daarbij kan een model worden ingezet om software te valideren, en is het mogelijk een dynamisch model, simulator en software samen te voegen als trainingssimulator voor bijvoorbeeld operators. Zo wordt optimaal gebruikgemaakt van de inspanningen van engineering.

Nieuwe generatie

Hoewel er nog veel ruimte is voor doorontwikkeling van simulatiesoftware, zijn zowel Moens als Janssen positief over de toekomst. Ook wat betreft de conservatievere industrieën. Janssen: ‘Omdat het in de petrochemische sector nog niet veel wordt toegepast, is er nog veel ruimte om dat wél te gaan doen. De voordelen zijn evident en de tools worden steeds slimmer waardoor kosten omlaag gaan. Daarbij is er een jonge generatie op komst die meer computergestuurd werkt. Zij zijn minder bang om naar dit soort tools te grijpen. Ik denk dat de ontwikkelingen op het gebied van simulatie daarom sneller zal gaan dan in het verleden lange tijd het geval is geweest.’