Pyrolyse komt op stoom: van houtafval tot duurzame olie en plastics

In dit artikel:

Pyrolyse — het zuurstofloos verhitten van organische grondstoffen tot enkele honderden graden — wint terrein als alternatief voor fossiele grondstoffen, zowel voor biomassa als voor moeilijk te recyclen plastics. De Overijsselse onderneming BTG Bioliquids, voortgekomen uit de Universiteit Twente-spin-off BTG, loopt voorop met commerciële snelle pyrolyse van houtachtige reststromen. Sinds de start van de Empyro-installatie in Hengelo (2014, 25 MWth) en de verkoop daarvan aan Twence in 2019 produceert BTG (via licenties en technologielevering) jaarlijks ruim twintig miljoen liter pyrolyse‑olie. Vergelijkbare installaties zijn recent in Zweden en Finland gebouwd.

Technisch wordt houtsnippers bij circa 500 °C en met behulp van hete zandkorrels binnen seconden omgezet in oliehoudende dampen; die condenseren tot pyrolyse‑olie die bijvoorbeeld bij FrieslandCampina in Borculo aardgas kan vervangen in stoomketels. BTG meldt verbeterde opbrengsten (rond 72% op massabasis, hoger dan aanvankelijke verwachtingen) en een hoge bedrijfstijd (7.000–7.500 uur per jaar), waardoor schaalvoordelen en snellere terugverdientijden ontstaan. De Zweedse plant is specifiek op een zagerij gezet zodat de snippers direct de oven in gaan en het proces, na elektronische opstart, grotendeels zelfvoorzienend is in stoom en energie. Productiecijfers noemen voor één site circa 24.000 ton pyrolyse‑olie per jaar.

BTG experimenteert met allerlei reststromen (hennep, stro, bermgras, miscanthus), maar stuit op beperkingen door EU‑regelgeving: alleen reststromen die niet als voedsel of diervoeder worden gebruikt, zijn toegestaan. Daarnaast speelt seizoensvariatie bij agro‑residuen; in Noordwest‑Europa zijn die vaak slechts eenmaal per jaar beschikbaar, terwijl bijvoorbeeld bagasse in tropische landen vaker geoogst kan worden en als grondstof interessant is voor export naar Europa.

Strategisch zet BTG in op fractionering van pyrolyse‑olie: opsplitsen in pyrolytische suikers en vaste lignine (SPL). Die SPL kan volgens lopend R&D‑werk lignine‑componenten van petrochemische grondstoffen (zoals fenol‑formaldehyde) deels vervangen in isolatieplaten, met grote CO2‑besparingspotentie in de keten. Pyrolytische suikers worden al gebruikt voor duurzame stoomproductie. Fractionering opent toegang tot chemie en hoogwaardiger toepassingen — scheepvaartbrandstoffen, duurzamere kerosine en basischemicaliën — waardoor de toegevoegde waarde stijgt boven alleen verbranding als brandstof. Tegelijk blijven bijmengverplichtingen voor tweede‑generatie biobrandstoffen in Europa (van 0,5% nu naar 3,5% in 2030) een commerciële stimulans voor deze stromen.

Paralleel ontwikkelt zich pyrolyse van plastics als vorm van chemische recycling voor moeilijk te mechanisch recyclen afval. Omdat plastics grotendeels koolstofketens bevatten — en zelfs verwant zijn aan fossiele olie — levert pyrolyse relatief weinig kool/char en meer olie of gas dan biogene grondstoffen. Een belangrijk technisch en economisch knelpunt is vervuiling: additieven, verontreinigingen en resten (zoals voedselresten) gaan met het plastic mee in het proces en moeten óf vooraf (strikte sortering/was) óf nadien (upgrading) verwijderd worden om de olie geschikt te maken als feedstock voor krakers. De praktijk toont dat veel pilots daarom met zo homogeen mogelijke afvalstromen werken, waarmee ze wel concurreren met mechanische recycling.

In Nederland zijn commerciële voorbeelden te vinden op twee knooppunten: Shell Chemicals op Moerdijk en de Brightlands Chemelot Campus in Limburg. De joint venture SPEAR (Sabic‑Plastic Energy Advanced Recycling) op Chemelot verwerkt na voorsortering uitsluitend polyolefinen en polystyreen; verontreiniging met PVC, polyester of polyamiden levert chloor-, zuurstof‑ en stikstofverbindingen op die krakers kunnen beschadigen. SPEAR produceert momenteel zo’n twintig kiloton pyrolyse‑olie per jaar, met ambities richting duizend kiloton tegen 2030 — maar dat is op papier; veel partijen zien pyrolyseolie‑stromen als risicovol voor hun krakers.

Onderzoeksinstellingen zoals TNO benadrukken dat chemische recycling en pyrolyse nog aanzienlijke R&D behoeven om CO2‑neutraal te worden en opschaling economisch aantrekkelijk te maken. De technologieën zitten rond TRL‑niveau >7: veelbelovend, maar nog aan de vooravond van grootschalige vermarkting. Bovendien blijven volumes relatief klein: waar een conventionele naftakraker duizenden kilotonnen fossiele nafta per jaar verwerkt, leveren pyrolyse‑installaties vaak slechts enkele tot twintig kilotonnen olie — een fractie van de markt.

Kortom: pyrolyse biedt reële kansen voor het terugdringen van fossiele grondstoffen in energie en chemie en voor valorisatie van reststromen, zowel biogeen als plastic. Technische verbeteringen, fractionering naar hogere waardeproducten en gunstige regelgeving kunnen de route verder opwaarderen. Tegelijk beperken seizoensgebonden beschikbaarheid van feedstocks, zuiveringsvraagstukken, beperkte volumes en de nog noodzakelijke R&D en investeringen de snelheid en schaal van opschaling.