De circulariteit van het chemisch gebeuren

Chemie

We stoten te veel CO2 uit. Klimaatopwarming lijkt het gebruik van fossiele grondstoffen een halt toe te roepen. De grootschalige en verstrekkende transitie naar een duurzame CO2-neutrale samenleving is vandaag een belangrijke innovatiedrijver in de chemische industrie en het academisch onderzoek.

Een korte blik op de geschiedenis van de chemische industrie leert ons dat ze, veel meer dan andere maakindustrieën, een opmerkelijk aanpassingsvermogen heeft, wat betreft haar grondstoffen. Aanvankelijk werden natuurlijke grondstoffen gebruikt, met allerhande toepassingen voor dierlijke vetten en koolhydraten. Die grondstoffen werden stelselmatig verdrongen door goedkoop steenkool en later door olie en gas. Aardolie is nog steeds de belangrijkste bron van onze hoogwaardige materialen en chemicaliën. Maar hoelang nog?

De toekomst van aardolie

Het aardoliegebruik staat onder druk. Verbranding ervan geeft bruikbare energie voor transport en genereert warmte, maar de vrijgekomen CO2 draagt aanzienlijk bij tot de oorzaak van de klimaatverandering. Ook de energiebehoefte van de chemische industrie is niet verwaarloosbaar. Uitfasering van fossiele brandstoffen en vervanging door hernieuwbare energiebronnen, zoals uit wind en zon, zijn onontbeerlijk voor een duurzame toekomst. Doorgedreven procesintensifiëring en proceselektrificatie zijn eventuele, maar geen eenvoudige, alternatieve voorstellen. Anderzijds, hoe praktisch en economisch realistisch is het nog om de huidige oliewinning en raffinage in stand te houden wanneer het grootste productvolume − de fossiele brandstoffen − niet meer relevant is op termijn?

Een intelligent en duurzaam systeem kan leiden tot verminderde netto CO2-uitstoot.

Circulariteit

Minder maken leidt tot minder uitstoot, al klinkt dat in eerste instantie niet interessant voor de economie. Hier speelt de circulariteit van het chemisch gebeuren een belangrijke rol. De chemische industrie maakt chemicaliën vooral voor de vervaardiging van materialen, zoals plastics en isolatiemateriaal. Betere recyclage vermindert de productie van nieuw materiaal en dus ook hun uitstoot. Die circulaire aanpak is onontbeerlijk voor het succes van de duurzame transitie. Op termijn zal de nieuwe aanpak leiden tot economisch interessante opportuniteiten, zoals de ontwikkeling van een geïntegreerde chemische nijverheid met inclusieve recyclagebedrijvigheid.

Wisselwerkingen

Logische tekorten in het circulaire verhaal – omdat niet alles gerecycleerd zal worden – en mogelijke productieverhogingen kunnen aangevuld worden met hernieuwbare, niet-fossiele grondstoffen. Innovatie en vooruitgang is hier sterk afhankelijk van de wisselwerkingen tussen de chemische nijverheid, de bosbouw en de agrarische sector. Een intelligent en duurzaam systeem kan leiden tot verminderde netto CO2-uitstoot. Bijvoorbeeld met massieve bosaanplantingen die gigantische hoeveelheden CO2 uit de lucht vangen, en houtproductiebeheer ten voordele van de circulaire chemische industrie. Bovendien zal het inzetten van hernieuwbare grondstoffen nieuwe mogelijkheden bieden. Zo zullen we andere en betere producten met verrassende eigenschappen vinden, zoals bijvoorbeeld een verlaagde toxiciteit en een betere afbreekbaarheid.