Een eyeopener tijdens de masterclass was voor mij het verhaal van Andrzej Stankiewicz, hoogleraar procesintensificatie en directeur van Europic, een onderzoeksprogramma dat zich met name richt op de chemie en voedselindustrie. Daarvoor werkte hij twintig jaar bij DSM (tegenwoordig: Sabic).
Stankiewicz doet onderzoek naar fundamenteel herontwerp van veelgebruikte industriële processen. In zijn inleiding liet hij een afbeelding zien uit het boek De Re metallica (G.Agricola, 1556), waaruit bleek dat een van de meest gebruikelijke mengprocessen (“roeren”) al 450 jaar geleden op industriële schaal gebruikt werd. Veel industriëen hebben zich in de loop van de jaren ontwikkeld door geleidelijke schaalvergroting en het optimaliseren van bestaande processen. Een veel gevallen zou “op nul beginnen” de mogelijkheid bieden voor een grote stap voorwaards.
Bij de voorbeelden die hij behandelde blijkt dat fundamenteel herontwerp vaak meerdere vliegen in één klap slaat. Het aantal processtappen wordt beperkt en daarmee de ruimte voor een proces. Door de kleinere schaal en het beperktere aantal processtappen worden de veiligheidsrisico’s beperkt. De kwaliteit van het vervaardigde product wordt beter en de hoeveelheid afval beperkt, net als het energieverbruik. En als klap op de vuurpijl zijn de kleinere, simpeler installaties vaak ook nog eens goedkoper dan een klassieke plant met dezelfde output.
Het klinkt bijna te mooi om waar te zijn. Maar waarom gebeurt het dan nog zo weinig? Volgens Stankiewicz is een belangrijke factor dat bedrijven bijna altijd te maken hebben met een bestaande, historisch gegroeide situatie. In die installaties is in de loop van de jaren veel kapitaal geinvesteerd, het vereist dan een zekere moed om over je eigen schaduw heen te kijken.
De bedrijven die dat wel doen boeken daarmee soms verbluffende resultaten. Zo ontwikkelde Dow Chemical het HOCI-proces, waarbij de afmeting van de installaties met een factor 40 verminderd werden, bij een toename van de opbrengst met 20% en een vermindering van het afval met 30%. De Oscillatory Baffled Flow Reactor van NiTech zorgt voor een reductie van het ruimtegebruik en de procestijd met een factor 20, kapitaallasten met een factor twee en daarnaast een grote reductie van energieverbruik en afval.
In de levensmiddelenindustrie is tot nu toe weinig werk gemaakt van het herontwerpen van processen. Volgens Stankiewicz zijn bij relatief simpele processtappen als ontwateren binnen tien jaar energiebesparingen van 25% haalbaar, op iets langere termijn zelfs van 75% [bron: action plan process intensification].
Het SusChem programma van een aantal grote Europese chemische concerns is bedoeld om de onderzoeksinspanningen op dit terrein beter af te stemmen en te intensiveren. Het lijkt me een goede strategie om maatschappelijke baten, zoals energiebesparing en veiligheid , te combineren met kostenefficiëntere productie.
Paulus Jansen 