In een nieuwe studie actualiseerde TNO de twee jaar geleden opgestelde toekomstscenario’s voor de Nederlandse energievoorziening. Via deze scenario’s onderzocht TNO wat de aanscherping van de klimaatdoelstellingen betekent voor het verduurzamen van het Nederlands energiesysteem na 2030.  De studie geeft een beeld van ons toekomstig energiesysteem met onder andere het gebruik van hernieuwbare energiebronnen, groene waterstof en eventueel kernenergie. Eén conclusie blijft onverkort overeind: een scenario met hogere ambities leidt niet tot hogere kosten.

De twee scenario’s, Adapt en Transform, schetsen toekomstbeelden voor de Nederlandse energievoorziening na 2030 en geven inzicht wat de gevolgen zijn van de aangescherpte doelstellingen.  Het kabinet streeft naar tenminste 55 procent CO2 reductie in 2030 en klimaatneutraal in 2050. De twee scenario’s laten zien hoe een klimaatneutraal energiesysteem is te realiseren met verschillende verduurzamingsambities. Uitgangspunt is het streven naar een energiesysteem tegen de laagste kosten voor de maatschappij.

Groene moleculen

Beide scenario’s gaan uit van dezelfde hoeveelheid CO2-reductie in 2050, maar Adapt is minder ambitieus en draagt minder bij aan het halen van de Parijse klimaatdoelstellingen. In het scenario zijn fossiele brandstoffen nog steeds een grondstof en de emissies door de internationale lucht- en zeevaart dalen slechts met de helft.

Het Transform-scenario legt de lat veel hoger. Door gedragsverandering en verdergaande energiebesparing daalt allereerst de energievraag. Bovendien kan Nederland in hoge mate zelf in de energievraag voorzien dankzij de opwek van elektriciteit door de windparken op de Noordzee.

Hoofdauteur Martin Scheepers: ‘We hebben het vaak over decarboniseren van de industrie, maar dit scenario gaat ook over recarbonisatie. Je zorgt ervoor dat alle moleculen in kunststoffen en brandstoffen uiteindelijk groen worden. Voor de productie van duurzame chemicaliën en brandstoffen gebruikt de industrie hiervoor koolstof uit bio-grondstoffen, uit gerecyclede plastics en CO2 die wordt afgevangen uit de lucht. Minder vraag en meer hergebruik gaan hier hand in hand.’

Grondstoffen

In het dankzij gedragsverandering vergaande Transform-scenario gaat het om het verduurzamen van niet alleen energie maar ook van grondstoffen. Hierin is een grote rol weggelegd voor de lokale productie van groene chemicaliën en brandstoffen voor de internationale lucht- en zeevaart. In 2050 zullen hoogwaardige chemicaliën voor negentig procent worden gemaakt van hernieuwbare koolstof, afkomstig van biomassa of CO2 uit de lucht. Een tweede belangrijke veronderstelling is het recyclen van plastics om een circulaire economie dichterbij te brengen.

Zelfvoorzienend

In de toekomst zal Nederland energie- en grondstoffen blijven importeren. Door over te schakelen naar hernieuwbare energiebronnen daalt de afhankelijkheid van kolen, olie en aardgas in 2030 met zo’n 26 procent en aardgas met 33 tot 46 procent.

In het Transform-model gaat TNO er bewust van uit dat Nederland in het overgrote deel van de energievraag zelf kan voorzien met hernieuwbare energiebronnen. Import van bio-grondstoffen en uitwisseling van elektriciteit met het buitenland blijft nog wel nodig. TNO zocht de grenzen van het mogelijke op en rekende het scenario door. Waterstof speelt hier een cruciale rol en is in grote hoeveelheden nodig voor de productie van groene chemicaliën, kunststoffen en synthetische brandstoffen. Om de waterstof volledig in eigen land te kunnen produceren, moet in 2050 de inzet van zonne- en windenergie maximaal zijn. Als die niet toereikend blijkt, is kernenergie als aanvullende bron onvermijdelijk.

Kernenergie

Beide scenario’s zien nog een rol voor kernenergie. Scheepers: ‘We streven naar een zo groot mogelijke inzet van zon en wind voor onze energievoorziening en verduurzaming van de zware industrie. Kernenergie kan daarop een noodzakelijke en CO2-vrije aanvulling zijn, maar mag de ambities voor zon en wind niet overschaduwen. In de scenario’s redeneren wij namelijk vanuit de voor onze samenleving meest kosteneffectieve oplossing. Kernenergie een grotere rol geven dan zon en wind past daar niet bij. De energievraag gaat, vooral door elektrificatie van de industrie, richting 300 terawattuur of zelfs meer dan 500 TWh is niet uit te sluiten. In dat laatste geval red je het niet meer met alleen zon en wind.’

Negatieve emissies

Een groot verschil tussen beide scenario’s heeft betrekking op CO2. In Adapt is een grote rol weggelegd voor de afvang en ondergrondse opslag van CO2 uit fossiele bronnen. In het ambitieuzere Transform-model is de meeste CO2 biogeen en vormt dit de basis voor groene chemicaliën en brandstoffen. Overigens blijft het ook in Transform nog nodig een beperkte hoeveelheid CO2 ondergronds op te slaan. Dit ter compensatie van andere moeilijk te reduceren broeikasgasemissies zoals methaan en lachgas.

TNO’s Biorizon spin-off Relement vestigt zich op de Green Chemistry Campus. Het bedrijf gaat op commerciële schaal bio-aromaten produceren en verkopen voor toepassing in onder meer smeermiddelen en coatings.

De spin-off Relement komt voort uit het Shared Research Center Biorizon van TNO. Sinds 2013 werkt Biorizon aan technologieën voor de productie van functionele bio-aromaten. Aromaten zijn essentiële bouwstenen voor de chemische industrie. Ze voegen functionaliteit toe aan producten zoals kunststoffen, verven, coatings en smeermiddelen, waaronder krasvastheid, stabiliteit en UV-bestendigheid.

Relement zet biomassaresiduen om in hoogwaardige bio-aromaten. Deze vormen een duurzamer alternatief voor fossiele aromaten in bestaande producten.

Beter en duurzamer

Relement is afgelopen zomer opgericht om de bio-aromaten die binnen Biorizon zijn ontwikkeld op commerciële basis te produceren en verkopen. Op termijn wil Relement commerciële fabrieken bouwen voor diverse premium bio-aromaten en zo bijdragen aan een groenere chemische industrie.

Een van de eerste bio-aromaten die Relement op de markt brengt, is een alternatief voor fossiel phthalic anhydride. Dit wordt onder meer toegepast in alkydverf. Met de bio-aromaten kan voor het eerst honderd procent biobased alkydverf worden gemaakt. Deze verf gaat niet alleen langer mee door een betere krasvastheid en UV-bestendigheid, hij is ook duurzamer, zo bleek vorige maand uit een onderzoek van CE Delft. Door het vervangen van petrochemische phthalic anhydride door biobased 3-methylphtalic anhydride kan Relement vanaf 2027 per kilogram een CO2-reductie van 3,1 kg CO2-eq. realiseren. In totaal betekent dit een jaarlijkse CO2-reductie van 94 kt CO2-eq.

Relement maakt aromaten, chemische bouwstenen, op basis van bio-residuen in plaats van aardolie. Deze week is bekend gemaakt dat Relement het 25ste spin-off bedrijf van TNO is.

Aromaten zijn essentiële grondstoffen voor coatings, lijmen, isolatieschuim en andere hoogwaardige toepassingen. De aromaten op basis van bio-residuen helpen de industrie verduurzamen. Daarnaast hebben ze een betere kwaliteit dan fossiele varianten. Zo is verf met bio-aromaten beter bestand tegen zonlicht en wordt isolatieschuim sterker.

Relement is een spin-off van TNO en is opgezet voor de ontwikkeling, productie en marketing van bio-aromaten die TNO heeft ontwikkeld binnen het Biorizon Shared Research Center. Relement komt voort uit het Tech Transfer programma dat ruim drie jaar geleden is opgezet om de kennis van TNO naar de markt te brengen en daarmee maatschappelijke impact te realiseren.

 

Het kabinet Rutte III maakt 18,3 miljoen euro vrij voor versterking van de onderzoeksfaciliteiten gericht op de energietransitie. TNO EnergieTransitie gebruikt het geld voor het oprichten van vijf onderzoekslaboratoria. Onderzoeksgebieden zijn nieuwe generatie zonne-energietoepassingen, afvang en hergebruik van CO2, industriële elektrificatie, industriële droogtechniek en de ecologische en veiligheidseffecten van zonne- en windenergieprojecten.

De onderzoeksfaciliteiten moeten een bijdrage leveren aan de versnelling van de energietransitie. Maar ook aan verbetering van de kennispositie van het Nederlands bedrijfsleven en aan de bedrijvigheid en werkgelegenheid. De vijf onderzoekslaboratoria ontwikkelen en testen verschillende pilot- en demonstratieprojecten met potentie voor opschaling.

Eric Wiebes, Minister van Economische Zaken en Klimaat: ‘Ook in deze onzekere tijden is het belangrijk om te investeren in versnelling van de energietransitie. Door slimme inzichten, technieken en toepassingen uit de wetenschap in samenwerking met Nederlandse bedrijven in de praktijk te testen, kunnen wij nieuwe bedrijvigheid en banen creëren. Die kunnen een impuls geven aan een duurzaam herstel van de Nederlandse economie.’

Paul de Krom , Voorzitter Raad van Bestuur/CEO TNO: ‘De faciliteiten leveren door de innovaties en een nauwe samenwerking met het Nederlandse bedrijfsleven, overheid en andere kennisinstellingen een substantiële bijdrage aan de klimaatdoelen en concurrentiepositie van Nederland. Zo willen we in de zonne-energieketen door onderzoek en innovatie de productie van de volgende generatie zonne-energie toepassingen voor integratie in onze leefomgeving, weer naar Nederland toetrekken.’

TNO opent de volgende vijf labs:

1. Mass Customization Lab Solar

Dit lab onderzoekt de volgende generatie zonne-energietoepassingen (halffabricaten) met een hoog rendement. Voor toepassing in de gebouwde omgeving, de infrastructuur en voer- en vaartuigen.

2. Negative Emissions Technology Lab (NET-LAB)

In het NET-LAB creëert TNO een test- en demonstratie omgeving  voor negatieve emissie-technologieën.

3. Het Fieldlab Industriële Elektrificatie

Dit onderzoekslab wordt samen met Deltalinqs, FME, Havenbedrijf Rotterdam, InnovationQuarter en Voltachem in de haven van Rotterdam vormgegeven. Het lab is gericht op integratie, demonstratie en verbetering van Power-to-Heat technologie, Power-to-Chemicals/-Fuels en CO2 hergebruik technologie.

4. Het Mollier Lab

Het onderzoek in het Mollier Lab richt zich op innovatieve en energie-efficiënte industriële droog- en ontwateringstechnologieën.

5. Environmental Impact and Safety Lab for Renewable Energy

In dit (mobiele) lab kan de impact van windturbines en zonneparken op de ecologie van land en water worden vastgesteld.

Duurzaam warmtecollectief WarmingUP ontvangt een 9,3 miljoen euro subsidie van RVO uit het Meerjarige Missie-gedreven Innovatieprogramma (MMIP). Met een investering van 9,6 miljoen euro van de samenwerkingspartners komt het totaal aan financiële middelen op 18,9 miljoen euro. WarmingUP, onder leiding van TNO, is als collectief in staat om vraagstukken over kostenreductie en verduurzaming in de warmteketen integraal aan te pakken.

Als onderdeel van het Klimaatakkoord wordt de gebouwde omgeving aardgasvrij gemaakt. Warmtenetten zijn daarbij één van de oplossingen. Uitdaging daarbij is om in de bestaande bouw op een kosteneffectieve manier, duurzame warmte te leveren. Verder is een versnelling van het realisatietempo nodig. Gezien de grote opgave waar Nederland voor staat. Een consortium van partijen die actief zijn in de hele keten, van warmtebron tot klant, ging hiervoor een samenwerking aan. RVO maakte bekend dat het nieuwe innovatief duurzaam warmtecollectief WarmingUP 9,3 miljoen euro subsidie ontvangt. Dit geld komt uit het Meerjarige Missie-gedreven Innovatieprogramma (MMIP). Met een investering van 9,6 miljoen euro door de samenwerkingspartners zelf komt het totaal aan beschikbare financiële middelen op 18,9 miljoen euro.

Warmteketen

In de integrale warmteketen van bron tot klant, werken verschillende partijen. Om de hele warmtevoorziening efficiënter te ontwerpen, aan te leggen en te beheren zijn systeem- en procesinnovaties noodzakelijk. Het warmtecollectief WarmingUP is opgericht om deze innovaties in samenhang en in hoger tempo te ontwikkelen.

Doel

WarmingUP, onder leiding van TNO, is als collectief in staat om vraagstukken over kostenreductie en verduurzaming integraal aan te pakken. Ze kan oplossingen daarvoor ontwikkelen die op vele locaties toepasbaar zijn.

Het belangrijkste doel van WarmingUP is de ontwikkeling van collectieve warmtesystemen die betaalbaar, duurzaam, betrouwbaar, praktisch uitvoerbaar en maatschappelijk aanvaardbaar zijn. Het betekent bijvoorbeeld dat met nieuwe kennis duurzame warmtebronnen met verschillende niveaus van temperatuur en volumes slim kunnen worden gecombineerd. Ook kennisontwikkeling voor het realiseren van grootschalige warmteopslagsystemen en het integreren daarvan in warmtenetten is een beoogd resultaat. Het collectief onderzoekt bijvoorbeeld waar en tegen welke kosten ze warmte kunnen winnen via aquathermie of geothermie. Tot slot richt het samenwerkingsverband zich op de ontwikkeling van nieuwe samenwerkings- en financieringsvormen én nieuwe werkwijzen om maatschappelijk draagvlak te realiseren.

TNO heeft de duurzaamheidsverkiezing Enlightenmentz 2019 gewonnen. De onderzoeksinstelling maakt met methaanpyrolyse waterstof uit aardgas met met koolstof – en niet CO2 – als waardevol bijproduct. Het is betaalbaarder dan de alternatieven, kost relatief weinig energie en levert een extra waardevol product op. TNO/Voltachem verwacht dat deze technologie over enkele jaren marktrijp is. Het ontwikkelt bovendien een methode om koolstof zuiver uit de reactor te scheppen. TNO nam het op tegen Asbeter en Vertoro.

Methaanpyrolyse kan grootschalige inzet van emissieloos waterstof enorm versnellen. Voor de benodigde energie kan ook duurzame stroom worden ingezet. Dan is de totale CO2-uitstoot dus nihil. Bovendien is er per waterstofmolecuul beduidend minder energie nodig dan bij steam methane reforming, dan wel bij elektrolyse van water. Daardoor is het proces zeer competitief. Een potentiële gamechanger. Lees hier een uitgebreid artikel over de innovatie van TNO.

Bij de Enlightenmentz 2019 verkiezing kijkt Industrielinqs pers en platform (uitgever van o.a. Het Nieuwe produceren en Petrochem) welke bedrijven in TRL (Technology Readiness Levels) 4, 5, 6, 7, of 8 met hun proces de industrie kunnen helpen verduurzamen. De winnaar wordt bepaald door een vakjury, internetstemmen en de bezoekers van het congres Het Nieuwe Produceren.

Om interessante innovaties de nodige aandacht te geven en om de kans op succes te vergroten krijgt de winnaar een zogenoemd slow money pakket. Dat betekent onder andere veel aandacht in onze vakbladen, websites en nieuwsbrieven. Ook krijgt de winnaar een jaar lang toegang tot het netwerk van Het Nieuwe Produceren.

TNO heeft de duurzaamheidsverkiezing Enlightenmentz 2019 gewonnen. De onderzoeksinstelling maakt met methaanpyrolyse waterstof uit aardgas met met koolstof – en niet CO2 – als waardevol bijproduct. Het is betaalbaarder dan de alternatieven, kost relatief weinig energie en levert een extra waardevol product op. TNO/Voltachem verwacht dat deze technologie over enkele jaren marktrijp is. Het ontwikkelt bovendien een methode om koolstof zuiver uit de reactor te scheppen. TNO nam het op tegen Asbeter en Vertoro.

Methaanpyrolyse kan grootschalige inzet van emissieloos waterstof enorm versnellen. Voor de benodigde energie kan ook duurzame stroom worden ingezet. Dan is de totale CO2-uitstoot dus nihil. Bovendien is er per waterstofmolecuul beduidend minder energie nodig dan bij steam methane reforming, dan wel bij elektrolyse van water. Daardoor is het proces zeer competitief. Een potentiële gamechanger. Lees hier een uitgebreid artikel over de innovatie van TNO.

Bij Enlightenmentz 2019 verkiezing kijkt Industrielinqs pers en platform (uitgever van o.a. Het Nieuwe produceren en Petrochem) welke bedrijven in TRL (Technology Readiness Levels) 4, 5, 6, 7, of 8 met hun proces de industrie kunnen helpen verduurzamen. De winnaar wordt bepaald door een vakjury, internetstemmen en de bezoekers van het congres Het Nieuwe Produceren.

Om interessante innovaties de nodige aandacht te geven en om de kans op succes te vergroten krijgt de winnaar een zogenoemd slow money pakket. Dat betekent onder andere veel aandacht in onze vakbladen, websites en nieuwsbrieven. Ook krijgt de winnaar een jaar lang toegang tot het netwerk van Het Nieuwe Produceren.

Onder de naam Innovation Industries is een nieuw technologiefonds opgericht dat gaat investeren in circa twintig veelbelovende hightech bedrijven in Nederland. Het fonds wil hoogwaardige kennis, die aanwezig is op de technische universiteiten, binnen TNO en ECN, versneld omzetten in succesvolle bedrijven. Daarnaast is het doel om bestaande hightech bedrijven (zogenaamde scale-ups) te ondersteunen bij hun groei.

Vanuit dit investeringsfonds wordt 75 miljoen euro geïnvesteerd. Het fonds richt zich in het bijzonder op bedrijven die met hun producten of technologieën een positieve bijdrage leveren aan de grote maatschappelijke uitdagingen van dit moment waaronder klimaatverandering, zorg, mobiliteit en voeding.

De technische universiteiten en toegepaste kennisinstellingen zetten zich gezamenlijk in voor het effectief vertalen van kennis naar economische bedrijvigheid in Nederland. Voorheen werkte elke universiteit met een eigen investeringsfonds of methodiek om startups te helpen, maar er was geen landelijk systeem. Innovation Industries biedt coördinatie, versterking en de mogelijkheid tot opschaling van innovatieve ondernemers.

De Technische Universiteit Eindhoven, Universiteit Twente, Wageningen University & Research en TNO treden naast een samenwerking met het fonds tevens als investeerder toe tot het fonds. Het fonds heeft verder investeringen ontvangen van het Europese Investeringsfonds (European Investment Fund), het Pensioenfonds voor Metaal en Elektro (PME) alsmede ECN, PPM Oost, Topfonds Gelderland en het Innovatiefonds Overijssel. Ook de leden van het fondsmanagement zullen in het fonds participeren evenals een groep van overwegend Twentse investeerders, die al eerder investeerden in de voorloper van dit fonds; het Twente Technology Fund.