Het ritme van (chemisch) leven is een krachtige beat
07 Jun 2021
De hele maand juni zal GEA, als onderdeel van het ACHEMA Pulse-programma, een benadering van aspiratie naar winstgevendheid voor de veelzijdige chemische industrie hanteren. Met technologieën die een doorslaggevende rol spelen in de verlaging van de broeikasgasemissies, procesoptimalisering en circulaire economie, om er maar een paar te noemen, benadrukt de onderneming hoe, door buiten het kader te denken, hogere opbrengsten, producten van hogere kwaliteit en energie-efficiëntere systemen, binnen handbereik zijn.
In het verleden werd het nastreven van een circulaire of bio-economie vrijwel uitsluitend gezien als een referentie en aspiratie voor veel markten, inclusief de landbouw en zowel de detailhandel alsB2B. Tegenwoordig is het vervangen van petrochemische producten door hernieuwbare grondstoffen winstgevend geworden als ze worden gebruikt als basis voor producten met een hogere economische waarde. De productie van biochemicaliën door bioraffinaderijen omvat bijvoorbeeld het converteren van plant-, microbieel, organisch afval en fungale biomassa in diverse biologische producten en componenten voor gebruik in vele verschillende sectoren, zoals de chemische industrie. Door hernieuwbare bronnen te benutten, verlagen hele sectoren nu hun koolstofvoetafdruk door de ontwikkeling van nieuwe innovaties die het gebruik van fossiele grondstoffen reduceren.
GEA's oplossingen dekken vrijwel alle soorten hernieuwbare bronnen en industriële toepassingen, waaronder de efficiënte productie van biobrandstoffen, biopolymeren en andere biochemische stoffen, alsook componenten en ingrediënten voor de voedingsmiddelen- en voerindustrie. We hebben samengewerkt met klanten en verschillende consortia om bioraffinagemodellen vast te stellen en te verfijnen voor: productie van zuren uit hernieuwbare grondstoffen, voor gebruik als bouwblokken in bioplastics; benutting van microalgen voor gebruik in biopesticiden en voer; productie van uit paardenbloemen gewonnen rubber, eiwit uit insecten en afvalstromen afkomstig van de voedingsmiddelenproductie, en nog veel meer. Van fermentatie tot verdere verwerking beslaat ons portfolio zelfs centrifugaalseparatoren, membraanfiltratie-units, verdampers, kristallisators, distillatie-installaties en wervelbeddrogers voor productisolatie en -zuivering, -concentratie en -drogen.
Plastics zijn bijvoorbeeld goedkoop te produceren en uiterst veelzijdig; ze kunnen in zo ongeveer elke vorm worden gegoten of geperst voor de meest uiteenlopende doelen. Hoewel de meeste plastics tegenwoordig worden gemaakt van fossiele brandstoffen zoals ruwe olie en kolen, is het dankzij de wetenschappelijke vooruitgang in de laatste jaren mogelijk geworden om plastics te produceren uit duurzame bronnen van plantaardige herkomst (of grondstoffen), zoals suikerriet, aardappelzetmeel, cellulose (hout), mais, soja, plantaardige afvalolie en ander voedsel- en landbouwafval.
Nieuwe processen voor de conversie van biomassa in biopolymeren en bioplastics steunen op efficiënte, betrouwbare technologieën en procesapparatuur. Als mondiaal toonaangevend bedrijf in de witte biotechnologie loopt GEA voorop in dit veld, en werkt al meer dan tien jaar met de bioplasticssector aan de ontwikkeling, het testen en verfijnen van apparatuur en technologieën die de industrie in staat stellen om onderzoek en pilot-processen op te schalen tot haalbare commerciële productiestromen. De productie van melkzuur uit plantaardige bronnen, dat vervolgens wordt gebruikt om polymelkzuur (PLA) te maken, een biologisch afbreekbaar en duurzaam alternatief op polyethyleentereftalaat (PET), is hier een goed voorbeeld van.
Belangrijk is verder dat GEA samenwerkt met organisaties om procesproblematiek aan te pakken, de efficiëntie te verbeteren en te helpen om innovatieve concepten om te zetten in haalbare industriële processen voor de vervaardiging van bioplastics en andere producten op basis van biologische grondstoffen. Elke oplossing beoogt een lager energie- en waterverbruik, recycling van overtollige hitte en, waar mogelijk, minder afval en emissies, zodat duurzame producten worden vervaardigd met duurzame technologieën.
Het voortouw nemen in de groene revolutie
De hedendaagse lithiumbatterijen voorzien onze medische, huishoudelijke en industriële apparatuur van stroom, maar dankzij het gebruik van lithium-ionbatterijen in elektrische en hybride voertuigen van de nieuwe generatie heeft dit lichte, zilverachtige metaal de naam “wit petroleum” gekregen. Dat de vraag naar lithium op de markt van de elektrische voertuigen explosief zal stijgen, staat buiten kijf. Het lichtste metaal dat we kennen, wordt echter niet als puur element in de natuur aangetroffen, maar zit opgesloten in de gesteenten en minerale zouten die in ondergrondse zoutmeren worden gevonden of wordt gewonnen uit minerale afzettingen van spodumeen, petaliet en lepidoliet, die worden aangetroffen in stollingsgesteenten.
Om deze problemen in de waardeketen aan te pakken, heeft GEA verdampings-, kristallisatie- en droogtechnologieën ontwikkeld die een sleutelrol spelen bij de productie van lithium uit zoutconcentraten of spodumeen. Ons portfolio omvat neerslag- en membraanfiltratiesystemen voor het verwijderen van onzuiverheden, centrifugale scheiding van vaste stoffen/vloeistoffen, concentratie en zuivering en wervelbeddroging voor lithiumzoutverbindingen. Bovendien beschikt GEA over expertise op het gebied van het sproeidrogen van in batterijen gebruikt poeder voor geavanceerde lithiumbatterijmaterialen.
En hoewel er geen “one-size-fits-all”-oplossing bestaat als het gaat om het sproeidrogen van materialen voor lithium-ionbatterijen, leveren GEA’s in poedertechnologie gespecialiseerde technici maatwerkoplossingen voor iedere toepassing. Bovendien doen ze uitgebreide pilot plant-tests om te verzekeren dat het proces poeders van superieure kwaliteit oplevert.
GEA’s referenties en brede portfolio in de productie en verwerking van lithium beginnen vlak na de winning met de raffinage van tussenproducten, en eindigen met een droog poeder. We ondersteunen klanten over de hele wereld met toepassingen voor lithiumconcentratie, zoutkristallisatie en -zuivering, verwijdering van onzuiverheden, wervelbed- en sproeidrogen, terugwinning van bijproducten en procesontwikkeling voor de recyclage van lithium.
Wie wat bewaart, heeft wat
Water is overal ter wereld een kostbare “resource” geworden en de manier waarop we ermee omgaan, is een groeiende zorg voor de maatschappij. Veel ondernemingen boren putten en pompen grote hoeveelheden grondwater, om in de vraag naar proceswater te voorzien. Overheden hechten echter steeds meer belang aan het gebruik van grondwater als drinkwater en heffen hoge belastingen of geven ondernemingen geen toegang tot het grondwater. Dit is niet alleen een probleem voor chemieproducenten, maar het is ook van invloed op andere sectoren, zoals de afvalverwerkings-, metallurgische en textielindustrieën.
Verdamping van afvalwater kan duur en energie-intensief zijn, maar dat hoeft niet. Sommige ondernemingen kiezen ervoor om het afvalwater te verdampen, omdat het de enige haalbare optie is, maar de oplossing van het probleem van het afvalwater is slechts één aspect. Fabrikanten kunnen zelfs hun investering binnen 3-5 jaar terugverdienen als ze condensaat hergebruiken als proceswater. Doordat de apparatuur van GEA zeer robuust is en is gebouwd om een hele generatie of meer mee te gaan, kan het energieverbruik van verdamping enorm worden ingeperkt met thermische of mechanische dampcompressie (MVR).
GEA thermische scheidingsinstallatie
De samenstelling van het afvalwater is hiervoor echter van doorslaggevend belang. Het moet zorgvuldig worden getest om zeker te stellen dat de juiste fysieke parameters worden gehanteerd en dat de desbetreffende oplossing zonder problemen kan worden ingevoerd. Onze klanten profiteren van GEA’s netwerk van testcentra met vakkundig personeel, laboratoriumfaciliteiten en pilot-apparatuur, waarmee we ze kunnen ondersteunen bij het onderzoeken van de beschikbare oplossingen en om de besparingen en de investerings- en energiekosten tegen elkaar af te zetten.
GEA heeft veel ervaring met scheidingstechnieken in de voedingsmiddelen-, farmaceutische en chemische industrieën, waar aan de strengste eisen moet worden voldaan, en is goed gepositioneerd om ondernemingen in verschillende sectoren van advies te dienen. Waarom is het zo belangrijk? De VN schat dat 80% van het wereldwijde afvalwater terug het ecosysteem in stroomt, zonder dat het wordt behandeld of hergebruikt, en dat ieder jaar 3,6 miljoen mensen over de hele wereld sterven aan watergerelateerde ziekten, waarvan 84% kind is. Bovendien lijden vier op de tien mensen onder waterschaarste; en verwacht de VN dat tegen 2025 1,8 miljard mensen in landen of gebieden met een absolute waterschaarste wonen.
GEA stelt alles in het werk om te voorkomen dat dit een zichzelf vervullende voorspelling wordt: de onderneming heeft tal van decanters voor biosolids geleverd als onderdeel van afvalwaterbehandelingsinstallaties in heel India en voor toepassingen voor de verwerking van industrieel en gemeentelijk afvalwater; in Ierland helpt de ontwateringstechnologie van GEA de bedrijfskosten terug te brengen door een slib te produceren dat 10-15% droger is en daardoor goedkoper is om te vervoeren of hergebruiken ... als meststof voor de landbouw; en in Mexico is de hulp van GEA ingeroepen om een “zero liquid discharge (ZLD)” afvalwaterbehandelingsinstallatie voor een elektriciteitscentrale in Ciudad Juárez te ontwerpen. En dat is nog maar het topje van de spreekwoordelijke ijsberg!
Oh, en weet u het plastic nog waar we het eerder over hadden? De cirkel is bijna rond. In combinatie met hogere recycling- en productie-eisen is gerecycled PET (rPET) nu in ruimere mate beschikbaar tegen een competitievere prijs. Veel ondernemingen die rPET produceren en gebruiken, vertrouwen op centrifugetechnologie van GEA bij de behandeling van hun proceswater en stellen daarmee zeker dat ze voldoen aan geldende kwaliteits- en milieunormen, terwijl ze tegelijkertijd hun bedrijfskosten terugdringen.
Productie van meststoffen
Meststoffen spelen hier een belangrijke rol, maar er moet ook een balans worden gevonden tussen de inputs en outputs, zoals de nitraatconcentraties in het grondwater, broeikasgasemissies, bodemverontreiniging, enz. Daarom zijn zoveel telers nu op zoek naar wateroplosbare samenstellingen met een hoge zuiverheid, zoals monoammoniumfosfaat of MAP. Voor de productie van MAP wordt meestal fosforzuur als startproduct gebruikt, maar GEA heeft een baanbrekende oplossing ontwikkeld en ingevoerd om een hoogwaardige, oplosbare MAP-meststof te produceren waarmee geen gezuiverd fosforzuur hoeft te worden gekocht en ook geen extra zuiveringslijn hoeft te worden geïntegreerd.
