Methanol is een van de belangrijkste 'primaire' chemicaliën - een voorloper van verschillende chemicaliën, kunststoffen en materialen die in een breed scala aan toepassingen worden gebruikt. Het is tegenwoordig ook een belangrijke brandstof en input voor brandstofadditieven en zal naar verwachting in de toekomst een cruciale scheepsbrandstof worden. Aangezien het grootste deel van de productie van methanol gebaseerd is op fossiele brandstoffen, is het koolstofvrij maken van de methanolproductie een belangrijke hefboom voor het koolstofvrij maken van de chemische en transportindustrie. Dit artikel onderzoekt het koolstofvrij maken van de methanolproductie, waarbij de belangrijkste productieroutes en mogelijke oplossingen voor het koolstofvrij maken worden onderzocht.
Hoe wordt methanol geproduceerd?
Methanol is een belangrijk product in de chemische industrie en wordt gebruikt in honderden alledaagse producten, als grondstof voor de productie van andere chemicaliën en als brandstof. Het kan op verschillende manieren worden geproduceerd, van stoomreforming van methaan, een reactie van waterstof en CO2, tot vergassing van biomassa. Laten we ze allemaal eens bekijken:
- Stoomreforming van methaan: dit is tegenwoordig de meest gebruikte methode om methanol te produceren. Methaan, meestal afkomstig van aardgas, reageert met stoom onder druk en produceert waterstof (H2) en koolstofdioxide (CO2). Als tijdens dit proces aardgas wordt vervangen door biomethaan, een hernieuwbare bron, kan de milieu-impact van deze productie sterk worden verbeterd. Naast het overschakelen op biomethaan kunnen technologieën voor koolstofafvang, -gebruik en -opslag (CCUS) worden toegepast om de koolstofuitstoot verder te verminderen. Dit is biomethanol.
- Reactie van waterstof en kooldioxide: dit is een opkomend alternatief voor de productie van methanol, waarbij de chemische stof wordt gesynthetiseerd uit waterstof en kooldioxide. In dit proces is waterstof de verbinding die wordt gewijzigd. Door hernieuwbare energie te gebruiken, kunt u "groene" waterstof maken via elektrolyse. Een andere optie is het genereren van "blauwe" waterstof uit aardgas met koolstofafvangtechnologieën, waarbij de gebruikte CO2 kan worden afgevangen of gerecycled als biogeen CO. Dit wordt e-methanol genoemd.
- Vergassing van biomassa: in dit proces kan biomassa; zoals gemeentelijk afval of andere biomassagrondstoffen; worden vergast om methanol te produceren. Hierbij wordt de koolstof in organisch afvalmateriaal omgezet in waardevolle chemicaliën. Het proces bestaat uit het verhitten van de biomassa bij hoge temperaturen met zuurstof of stoom om een gas te produceren dat later wordt omgezet in methanol. Deze aanpak diversifieert de grondstofbronnen en bevordert de principes van de circulaire economie. Dit is bio-methanol.
Waar wordt methanol gebruikt?
Methanol is de hoeksteen van de chemische industrie, de energiesector en de maritieme industrie. Zijn rol strekt zich uit van chemische grondstof tot scheepsbrandstof.
- Chemische grondstof: methanol kan worden omgezet in een verscheidenheid aan producten. Ongeveer 25% van de methanol wordt gebruikt om formaldehyde te produceren, wat essentieel is voor het maken van harsen, meststoffen, papier en multiplex. Nog eens 25% wordt omgezet in olefinen, belangrijke materialen voor een groot aantal producten zoals plastic, wasmiddelen, kleefstoffen, rubber en voedselverpakkingen. Andere toepassingen van methanol zijn azijnzuur (8%), chloormethanen (2%), methylamines (2%) en MMA (2%).
- Brandstoffen en brandstofadditieven: Methanol is van cruciaal belang in de brandstof- en biobrandstofindustrie, waarbij 11% wordt gebruikt als methyl-tert-Butylether (MTBE) voor brandstofadditieven en 14% als toevoeging aan benzine door menging en verbranding. Daarnaast wordt biodiesel en dimethylether (DME) geproduceerd, elk goed voor ongeveer 3%. Met name in de maritieme sector wordt dit product steeds belangrijker omdat het kan worden gebruikt als scheepsbrandstof. Klik hier voor meer informatie over ons aanbod voor de maritieme industrie.
Koolstofarme oplossingen
Om de methanolproductie koolstofvrij te maken of te ontdoen van fossiele brandstoffen, zijn er verschillende oplossingen mogelijk die de verschillende emissiebronnen aanpakken.
- Overschakelen op hernieuwbaar aardgas (RNG) of biomethanol (scope 1 en 3): Dit pakt niet alleen de directe uitstoot van productieprocessen aan (Scope 1), maar vermindert ook de indirecte uitstoot via de toeleveringsketen (Scope 3). Voor bedrijven binnen de EU, in het bijzonder bedrijven die vallen onder het emissiehandelssysteem van de EU (EU ETS), kan overschakelen op biomethaan ook de behoefte aan EU-emissierechten (EUA's) verminderen, wat op de lange termijn meer voordelen oplevert.
- Overschakelen op hernieuwbare elektriciteit (scope 2): Om Scope 2-emissies aan te pakken, stapt de industrie over op oplossingen voor hernieuwbare elektriciteit. Mechanismen zoals directe inkoop van EAC's of langlopende VPPA's verminderen de koolstofintensiteit van de methanolproductie. Als u meer wilt weten over hernieuwbare elektriciteitsoplossingen, klik dan hier.
- Biogene CO2 (Scope 3): Biogene CO2 is koolstofdioxide die al aanwezig is in de natuurlijke koolstofcyclus, omdat de CO2 is vastgelegd in biologische grondstoffen via fotosynthese en uiteindelijk weer in de atmosfeer terechtkomt via natuurlijke afbraak. Biogeen CO2 kan direct uit de atmosfeer worden afgevangen (direct air capture - DAC) of in biomethaanopwerkingsinstallaties, waar biogeen CO2 wordt gewonnen uit biogas en kan worden afgevangen en vloeibaar gemaakt voor downstreamtoepassingen. Het afvangen van biogeen CO2 en het stroomafwaarts gebruiken ervan voor de productie van hernieuwbare brandstoffen van niet-biologische oorsprong (RFNBO's), zoals e-methanol, verbetert de circulariteit en leidt tot neutrale emissies zodra de RFNBO's worden verbrand. In het algemeen voorziet de Europese Commissie duidelijke deadlines voor het gebruik van fossiele CO2 voor de productie van RFNBO's, en na 2042 zal alleen biogene CO2 worden geaccepteerd als input.
- Energie-efficiëntie (scope 1): Het bevorderen van energie-efficiëntie is een belangrijke strategie voor het koolstofvrij maken van de methanolproductie. Dit kan worden bereikt door procesoptimalisatie, terugwinning van restwarmte en het gebruik van geavanceerde katalysatoren. 'White certificates', ook bekend als Energy Savings Certificates (ESC) of Energy Efficiency Credits (EEC), certificeren dat een bepaalde reductie in energieverbruik is bereikt. Ze zijn verhandelbaar en worden gecombineerd met een verplichting om een bepaalde energiebesparingsdoelstelling te halen, waardoor bedrijven worden aangemoedigd om hun energiebesparingsdoelstellingen te overtreffen. Ontdek hier onze oplossingen voor energie-efficiëntie.
- Voor Europese bedrijven: voldoen aan EU ETS: Via Vertis Environmental Finance helpen we bedrijven EUA's aan te kopen en te voldoen aan het EU- en UK ETS. Meer informatie vindt u hier.
Conclusies
Het huidige proces voor methanolproductie wordt gedomineerd door aardgas en steenkool, maar de verschuiving naar hernieuwbaar aardgas, koolstofafvang en -opslag en hernieuwbare elektriciteit wint aan kracht. Deze duurzame opties tonen de inzet en bereidheid van de industrie om te evolueren naar een duurzamere toekomst. Nu de groene transformatie begint, is het cruciaal dat belanghebbenden samenwerken en de grenzen verleggen om een duurzame en winstgevende toekomst voor methanolproductie te garanderen.
Hoe kan STRIVE by STX helpen?
STRIVE by STX werkt momenteel samen met baanbrekende producenten van bio- en groene methanol en helpt hen bij het identificeren van mogelijke oplossingen voor het gebruik van groenere chemische grondstoffen (bijv. bio-methaan) en hernieuwbare energie.
Laat STRIVE by STX ook uw partner zijn bij het koolstofvrij maken van uw activiteiten. Klik hier voor meer informatie.
