Onze eigen regio grondstoffenrijk maken
CAPTURE zoekt bouwstenen voor circulaire economie
De Eiland-site in Zwijnaarde moet de nieuwe cleantechhub worden voor Gent. Een van de meest opvallende aanwezigen hier wordt ongetwijfeld CAPTURE. Een interdisciplinaire samenwerking tussen verschillende onderzoeksinstellingen die met bottom-up R&D op een disruptieve manier wil bijdragen tot de circulaire economie. NPT had een gesprek met Korneel Rabaey, de kersverse CTO, die hoopt de komende jaren nog meer kennis en expertise te kunnen samenbrengen in het Accelerator-gebouw.
“Onze ambitie is om 400.000 ton methanol te genereren uit CO2 die vrijkomt in de Gentse haven en zo een miljoen ton CO2 uit de lucht te halen tegen 2030”
Kennis en krachten bundelen
Met de bekendmaking van zijn Green Deal toont Europa de weg naar de circulaire economie. Wat vandaag nog als afval beschouwd wordt, moeten de grondstoffen voor onze maatschappij van morgen worden. Hoewel Vlaanderen zich Europees kampioen in recycleren mag noemen, ontbreekt het toch vaak nog aan toepassingen om die nieuwe grondstoffen in aan te wenden. Daar wil CAPTURE (Centre for Advanced Process Technology for Urban Resource Recovery) met interdisciplinair onderzoek verandering in brengen.
CTO Korneel Rabaey vertelt hoe het allemaal begon. “CAPTURE is eigenlijk voortgevloeid uit een platform dat we hadden opgestart rond watertechnologie. Daaruit groeide het besef dat er iets pertinents scheelt aan de manier waarop onderzoek vandaag grotendeels gebeurt. Elke onderzoeksgroep binnen elke universiteit fungeert als het ware als een kmo. Ze moeten zich bovendien meten met elkaar om de gewenste financiering in de wacht te slepen. Kennis en knowhow raakt zo versnipperd. Maar wat als we het omdraaien en de krachten bundelen?”
In den beginne was er water
Zo gezegd, zo gedaan. Een dynamisch team van professoren uit verschillende faculteiten van de UGent stak de koppen bij elkaar om een nieuwe manier van R&D in het leven te roepen. Door de knowhow vanuit verschillende disciplines en van diverse technieken te bundelen rond specifieke thema’s willen ze onderzoek efficiënter en op grotere schaal mogelijk maken.
Rabaey: “IMPROVED was de eerste pilootinstallatie die we zo wisten te bouwen. Het uitgangspunt was dat proceswater in de industrie aan steeds kritischer voorwaarden moet voldoen. Voor een chemiebedrijf is de kwaliteit van zijn water echter niet bepaald corebusiness. Maar de kostprijs om tot de juiste kwaliteit te komen loopt wel op. Daarom ging er een interdisciplinair team aan de slag om per piloot te kijken wat de optimale techniek was om tot de best mogelijke kwaliteit te komen. Hoe groter de schaal en de verschillende disciplines die je erin betrekt, hoe beter de resultaten. Want het draait niet alleen om het water, maar ook om het terugwinnen van grondstoffen.”
Een eigen plekje
Dat was 2015. CAPTURE is intussen meer dan watertechnologie alleen. Het heeft voor zichzelf drie thematische pijplijnen uitgekozen:
- CO2 to product,
- water ‘fit for use’ en
- plastics to resource.
“Drie pijlers die veel overlap vertonen maar bovenal een duidelijke rode draad hebben. We willen onze eigen regio ‘grondstoffenrijk maken’ door geïntegreerde oplossingen aan te bieden voor de terugwinning van grondstoffen. Als je ziet welke topbedrijven we al hebben in België in deze materie, dan moeten we er wel werk van maken. Want de technologie ligt voor het rapen. Of we afvalstromen daarvoor mechanisch, elektrisch, chemisch (of een combinatie) moeten behandelen, maakt niet uit, we willen tot werkbare oplossingen komen die van afval onze bouwstenen maakt.”
Voor Rabaey was het belangrijk dat die kennis samengebracht werd op een identificeerbare plaats. Vanaf 2021 zal het Accelerator-gebouw die rol vervullen.
“De kracht van CAPTURE is dat we echt bottom-up werken. Vanuit excellent uitgevoerd onderzoek en kruisbestuivingen tussen verschillende disciplines willen we nieuwe ideeën laten opborrelen. Met een doel voor ogen: het accelereren en introduceren van kennis en technologie , zowel in de industrie als in de samenleving. Op zich kan dat van eender waar. We zijn momenteel al 250 onderzoekers sterk vanuit vier onderzoeksorganisaties (UGent, VITO, Universiteit Antwerpen en VUB) die binnen CAPTURE samenwerken dus het zal ook uit verschillende hoeken komen. We willen het onderzoek altijd op de meest logische plaats laten gebeuren. Maar dit gebouw zal onze identiteit en onze plaats als schakel tussen de academiewereld en de industrie wel versterken. Daarom zijn we er zo fier op, te midden een nieuw technologiepark dat de focus legt op cleantech.”
Maatschappelijk draagvlak zoeken
Een van de projecten die Rabaey graag belicht zijn de plannen om een CCU-hub (carbon capture & utilization) van de Gentse haven. “CAPTURE kan enkel maar bestaan met een langetermijnvisie. We moeten weten waar we naartoe willen met ons klimaat en milieu om werk te maken van technologische oplossingen. Dit project vertrekt vanuit een concrete vraag: wat is er nodig in Gent om op grote schaal CO2 af te vangen en er weer producten van te maken. Het antwoord ligt in de haven. Onze ambitie is om 400.000 ton methanol te genereren uit CO2 die daar vrijkomt en zo een miljoen ton CO2 uit de lucht te halen tegen 2030.”
Methanol is een attractieve component die dienst kan doen als vervanger van diesel in bijvoorbeeld treinen en boten en weinig fijnstofemissies met zich meebrengt. De job van CAPTURE is niet om de eigenlijke installatie te bouwen, maar wel om het grondwerk uit te voeren: onderzoeken wat de best mogelijke technologie is om dit potentieel te benutten. “Daarbij houden we technische oplossingen steeds uit verschillende hoeken tegen het licht: economische en maatschappelijke factoren spelen immers ook een rol. Dat laatste is duidelijk: door CO2 af te vangen zal de luchtkwaliteit gevoelig verbeteren. En wat de economische haalbaarheid betreft, momenteel is er nog een kloof van 20% tussen wat het oplevert en wat we erin steken. Door nog verder te sleutelen aan het onderzoek moet en zal dit dus een zelfbedruipend project worden”, vertelt Rabaey.
Gewoon doen
Wat hem vooral blij maakt in dit project is hoe er een gemeenschap rond ontstaan is. “We hebben een bedrijf dat CO2 overhoudt uit zijn processen, een dat waterstof kan aanmaken, de stad Gent, de Provinciale Ontwikkelingsmaatschappij Oost-Vlaanderen en North Sea Port die hun schouders onder het project steken …
Een onderzoeker alleen had dit nooit kunnen verwezenlijken om zoveel partijen aan tafel te krijgen met de neuzen in dezelfde richting. Als groep creëer je meer buy-in. Het toont dat de wil er is bij overheden en bedrijven om efficiënter om te springen met onze grondstoffen. En dat we vooral de kat niet uit de boom moeten kijken. Een methanol plant bouwen? Laten we er gewoon aan beginnen. Je kan niet wachten tot de economische vraag er is, want dan verzeil je in een kip of ei-discussie. Dat is het fantastische aan dit initiatief. We zijn eraan begonnen en gaandeweg ontstaan er steeds meer processen rond. We zullen bewijzen aan de wereld dat het kan en dat ze hier moeten zijn voor technologie die ecologie en economie kan verbinden. Daarom is het net zo belangrijk om die langetermijnvisie voor ogen te houden.”
Weg van subsidie-infuus
Overheden spelen een cruciale rol in dit succesverhaal. Rabaey: “Ik geloof niet in subsidies. Ik wil ons echt van het subsidie-infuus halen en met oplossingen komen die op zichzelf staan. Maar er zijn voldoende andere manieren voor overheden om cleantech aan te vuren. Rond energie bestaat er bijvoorbeeld al heel wat om wie bespaart te belonen. Waarom zetten we niet een gelijkaardig systeem op het getouw voor waterverbruik en lozingen? Wij, als academische wereld hebben daar tevens onze verantwoordelijkheid in. Wij moeten politici duidelijker informeren, nog meer input geven over wat er kan en wat er niet kan. Uiteraard is de realiteit altijd genuanceerd en groeien we als academische wereld net door de rijkdom aan verschillende visies en meningen. Maar als CAPTURE kunnen we wel een gemeenschappelijk standpunt innemen en de wetenschappelijke blik verder vooruit laten kijken. Eigenlijk moeten we onze steen van Rosetta nog vinden, zodat we elkaars taal leren begrijpen.”
Samen sterk
Om alvast de barrières in de eigen rangen zo laag mogelijk te houden en het gemeenschapsgevoel tussen alle onderzoekers te versterken, heeft Rabaey plannen. Jaarlijks wil CAPTURE een groot evenement organiseren waarop elk van de drie pijlers aanwezig is. “Omdat elk domein wel kan leren van elkaar. Als je de concurrentiefactor weg neemt, zoals die nu bestaat, dan kan er heel veel moois en innovatiefs ontstaan door knowhow samen te leggen. Hoe nauwer we met zijn allen verweven zijn, hoe meer vonken er kunnen overslaan. Als we ver genoeg staan in de strijd tegen corona willen we volgend jaar graag een congres koppelen aan de officiële opening van Accelerator. Maar dat is voorlopig nog koffiedik kijken.”
MELiSSA
MELiSSA (Micro-Ecological Life Support Alternative) is een multidisciplinair programma gericht op de productie van voedsel, zuurstof en water door recyclage van organisch afval, CO2 en mineralen. Het concept is gebaseerd op het ecosysteem van een meer waarin afvalproducten verwerkt worden door het metabolisme van planten en algen. Die verwerking resulteert in voedselvoorziening, waterzuivering en productie van zuurstof. De ambitie van MELiSSA bestaat erin om een volledig gesloten kringloopsysteem te ontwikkelen ter ondersteuning van bemande ruimte-exploratie. Dit project wordt gefinancierd door BELSPO en ESA.
