Gisteren, 18 november, is het Brightsite Plasmalab op Brightlands Chemelot Campus geopend. In dit lab werken onderzoekers van Universiteit Maastricht en haar Brightsite partners samen om de bestaande plasmatechnologie te optimaliseren en nieuwe plasmaprocessen te  ontwikkelen. Hiermee kunnen chemische processen met (groene) elektriciteit worden geëlektrificeerd en kunnen waterstof en grondstoffen voor de chemie worden geproduceerd zonder CO2-emissies. De oprichting van het Brightsite Plasmalab is een grote stap naar duurzame, efficiënte industriële toepassingen van plasmatechnologie binnen de chemische industrie.

Plasmatechnologie als gamechanger

Een groot deel van de processen en installaties in de chemische industrie moet in 2050 aangedreven worden door duurzame elektriciteit, om zo de CO2 uitstoot aanzienlijk te verminderen of zelfs tot nul te reduceren. Plasmatechnologie is een veelbelovende optie om bestaande chemische processen duurzaam te maken. Het vervangt aardgas als energiebron voor chemische processen door middel van elektrificatie en is daarom een zeer belangrijke route voor het behalen van de klimaatdoelen. Hoge temperatuurverhitting met aardgas wordt vervangen door een groene, elektrische plasmavlam, waarbij CO2-vrij waterstof wordt gemaakt. Waterstof is een belangrijke groene energiebron voor de kunstmestproductie. Naast waterstof ontstaan in dit proces groene grondstoffen die ingezet kunnen worden bij de productie van kunststoffen. In het Brightsite Plasmalab gaat een nieuwe generatie onderzoekers en engineers aan de slag met geavanceerde apparatuur om demonstrators te ontwerpen en te bouwen voor deze nieuwe duurzame processen.

Arnold Stokking, managing director Brightsite: “Plasmatechnologie heeft een grote toekomst binnen de chemische industrie. Het is wat ons betreft dé nieuwe procestechnologie gebaseerd op groene elektriciteit om moleculen te splitsen en opnieuw te formeren. Daarmee zal deze technologie een grote rol spelen in de duurzaamheidstransitie van de chemie.”

Prof. dr. Gerard van Rooij, hoofd van het Brightsite Plasmalab en hoogleraar Plasmachemie Universiteit Maastricht: “Door de mogelijkheden van plasma in ons nieuwe lab te combineren met innovatieve state-of-the-art technologieën en daarnaast fundamenteel onderzoek uit te voeren, verwachten we belangrijke doorbraken in duurzaamheid te realiseren.”

Grensverleggend onderzoek en opschaling naar chemische industrie

Het Brightsite Plasmalab is een initiatief van Brightsite, Universiteit Maastricht (UM) en Brightlands Chemelot Campus. Het plasmalab wordt de plek waar Brightsite partners UM, TNO en Sitech Services, samen met studenten en bedrijfsleven, bestaande plasmatechnologie optimaliseren en nieuwe plasmaprocessen ontwikkelen, die toepasbaar en schaalbaar zijn voor de chemische industrie.

Prof. Thomas Cleij, decaan van de faculteit Science and Engineering, Universiteit Maastricht: “We gaan plasma dichter bij de samenleving brengen. Ik ben zeer verheugd dat wij onderdeel zijn van deze energie- en circulaire transitie in Nederland. Het plasmalab is een belangrijke ‘enabler’ van dit proces.”

Dit studiejaar is ook de bachelor Circular Engineering van UM van start gegaan. Studenten gaan wat ze leren in de collegebanken, direct toepassen in de experimenten die in het plasmalab uitgevoerd worden. In het Brightsite Plasmalab zal zowel fundamenteel als toegepast onderzoek plaatsvinden en kunnen geïnteresseerde bedrijven zich aansluiten bij diverse academische en industriële programma’s. De verwachting is dat het plasmalab nieuwe partijen naar de campus zal trekken.

Bert Kip, CEO Brightlands Chemelot Campus: “We zijn trots op deze opnieuw belangrijke stap op weg naar een duurzame en circulaire toekomst, de ambitie van Chemelot Circular Hub. Dit nieuwe plasmalab op Brightlands Chemelot Campus is een belangrijke schakel in de elektrificatie van essentiële circulaire chemische processen.”

Wat maakt het Brightsite Plasmalab bijzonder

Door nieuwe, efficiënte plasmaprocessen te ontwikkelen, komt de weg vrij naar een CO2 -emissie- vrije, circulaire chemie. Dit wordt gerealiseerd door parallel te werken aan drie ‘generaties technologieën’, toepasbaar van laboratorium tot fabriek. In het plasmalab worden  haalbaarheidsstudies uitgevoerd die leiden tot ontwerpen op pilotschaal.

Bestaande processen worden verbeterd en getest. Fundamenteel onderzoek richt zich tenslotte op geheel nieuwe processen, die tevens opgeschaald worden naar commerciële toepassingen in de fabrieken. Onderzoekers en engineers kunnen in het Brightsite Plasmalab op Brightlands Chemelot Campus experimenten uitvoeren onder hoge druk en met vermogen op grote schaal. De locatie van het lab en het veiligheidsbewustzijn en – kennis op Brightlands Chemelot Campus bieden onderzoekers deze mogelijkheid om op een veilige en beheerste wijze experimenten te doen die nodig zijn bij de opschaling naar plasmatechnologie op industriële schaal.

Officiële opening Brightsite Plasmalab op 18 november

“We kijken terug op een geslaagde opening en kunnen niet wachten om in het nieuwe lab  aan de slag te gaan. De grote interesse voor ons nieuwe plasmalab, zowel van de industrie als academia bevestigt de mogelijkheden die elektrificatie biedt en erkent onze specifieke plasmaroute als een kansrijke richting voor vergroening van de chemie,” aldus Stokking.

Wat is plasmatechnologie

Plasma wordt ook wel de vierde aggregatietoestand genoemd, naast vast, vloeibaar en gas. Wanneer een gas in een voldoende sterk elektrisch veld wordt gebracht ontstaat een toestand waarin gasdeeltjes ioniseren. Dit geïoniseerde gas bestaat uit gasmoleculen en reactieve deeltjes zoals ionen, elektronen en radicalen. Deze combinatie van reactieve deeltjes maakt (nieuwe) chemische reacties mogelijk. In het hart van deze elektrische vlam, het hart van de plasmawolk, is de temperatuur heel hoog. Onder deze omstandigheden  kunnen zeer snel moleculen gesplitst en gevormd worden. En omdat een plasma opgewekt wordt met elektrische energie is het proces erg duurzaam wanneer er groene elektriciteit wordt gebruikt.

Foto: Initiatiefnemers bij de officiële opening van het Brightsite Plasmalab. V.l.n.r. Prof. dr. Gerard van Rooij (hoofd van het Brightsite Plasmalab en hoogleraar Plasmachemie Universiteit Maastricht), Arnold Stokking (Managing director Brightsite), Bert Kip (CEO Brightlands Chemelot Campus), Prof. Thomas Cleij Decaan Faculteit Science & Engineering Universiteit Maastricht.