In Nijmegen is vanochtend een oude kolencentrale opgeblazen. Is er geen andere mogelijkheid voor afgedankte kolencentrales, zoals ze ombouwen tot biomassacentrale?
De aangekondigde sluiting van soms nog splinternieuwe kolencentrales komt over als enorme kapitaalvernietiging. Kan dat niet anders? Kunnen we kolencentrales een andere bestemming geven? Bijvoorbeeld door ze geen kolen, maar biomassa te laten verstoken? Zijn onderdelen te hergebruiken? Of kunnen we ze ombouwen tot waterstoffabriek?
Vijfhonderd mensen stonden dit voorjaar op een dijk bij het Gelderse plaatsje Weurt. Gespannen keken de gezichten en camera’s over het water van het Maas-Waalkanaal naar de overkant. Daar tekent zich het reusachtige silhouet af van de Gelderland 13, de oude maar voor Weurt vertrouwde kolencentrale met een tachtig meter hoog ketelhuis en een twee keer zo hoge schoorsteen.
Smerige stroom
In de verte klinkt een sirene. Nog voordat we het goed en wel doorhebben, is de schoorsteen op ongeveer een derde van de hoogte omgeven door een zwarte ring van wegspuitend gruis. Als een fractie later enkele oorverdovende knallen mijn borstkas lijken in te drukken, is de bovenkant van de schoorsteen al voorzichtig begonnen aan zijn 165 meter lange weg naar beneden.
Vijf seconden later is de schoorsteen verdwenen in een wolk van stof. Een golf van opwinding gaat door het publiek. Hij is weg: de ‘pijp’ die een leven lang een soort thuisbaken was. ‘Nu kan ik de weg niet meer terugvinden naar Nijmegen’, grapt een toeschouwer. De twee gloednieuwe windmolens die naast de kolencentrale staan, vullen de leegte nauwelijks op.
Kolencentrales zijn de ‘smerigste’ vorm van stroom opwekken. Ook al worden veel schadelijke stoffen inmiddels uit rookgassen gefilterd, kolenstroom levert per kilowattuur meer dan twee keer zoveel
koolstofdioxide op als bijvoorbeeld elektriciteit uit gas. De Nederlandse politiek brak daarom in 2019 radicaal met kolen en legde in de wet vast dat kolenstook voor stroom vanaf 2030 niet meer mag.
Maar een miljarden kostende kolencentrale die nog geen tien jaar oud is, wat moet daar dan mee? Afbreken? Dat is pure kapitaalvernietiging. Is er echt geen andere oplossing? De Ingenieur bekijkt de mogelijkheden.
Doorstoken op biomassa
Het laaghangende fruit is geplukt. Nadat oude kolencentrales, zoals Gelderland 13 die dateert uit begin jaren tachtig, zijn gesloten, is het nu de beurt aan de nieuwere. Vanuit het opzicht van broeikasgassen lijkt dat een logische keuze. Neem de Onyx Centrale Rotterdam. Die is in haar eentje goed voor bijna 2 procent van de totale Nederlandse CO2-uitstoot.
Bovendien komt de bouw van zonne- en windparken nu echt op dreef en die kunnen het verlies van de centrales gedeeltelijk ondervangen. Onyx werd pas in 2015 operationeel; de Nederlandse overheid maakte eind vorig jaar bekend dat ze de eigenaren voor ruim tweehonderd miljoen euro wilde compenseren om de centrale dicht te krijgen.
Kan dat niet slimmer en goedkoper? Door bijvoorbeeld een centrale te behouden en er een minder schadelijke brandstof in te verstoken? Dat gebeurt al bij verschillende centrales. Het verst gevorderd is de Amercentrale in het Noord-Brabantse Geertruidenberg. Een kolencentrale uit 1993 die volgens eigenaar RWE inmiddels voor 80 tot 90 procent op biomassa draait.
Explosiegevaar
Kleine fracties biomassa – in het geval van de Amercentrale voornamelijk houtpellets uit industriële afvalstromen – zijn zonder problemen bij te stoken. Bij hoge percentages zoals in dit geval zijn er aanpassingen nodig, voornamelijk bij de aanvoer van de brandstof. Zo zijn transportbanden overdekt en zitten de pellets in afgesloten silo’s.
Een open opslag, zoals bij kolen, kan niet omdat biomassa een stuk droger is (5 versus 10 tot 15 procent voor kolen), makkelijk verwaait en vocht opneemt. Verder levert het fijne stof uit biomassa, wanneer het opwaait, explosiegevaar op en de pellets kunnen als ze vochtig zijn gaan ‘broeien’, met kans op brand. Een uitgebreid beveiligings- en detectiesysteem voorkomt dat.
Met wat extra vliegas
Biomassa brandt bovendien anders dan kolen. Emiel van Dorp is als ingenieur van RWE betrokken bij de omschakeling van de Amercentrale op biomassa. Hij vertelt dat biomassa in eerste instantie fel ontsteekt en daarna relatief lang uitbrandt. Dat vergt een iets andere zuurstoftoevoer.
‘We moeten de ketel anders regelen, maar dat is overkomelijk. Fysiek hoef je hiervoor niets te veranderen aan de ketelinstallatie’, zegt hij.
Goed nieuws voor het milieu, slecht nieuws voor de ketel
De installatie draait nu grotendeels op biomassa, maar waarom niet voor 100 procent? Je kunt zeggen dat biomassa in zekere zin té schoon brandt. Het produceert veel minder vliegas, wat goed nieuws is voor het milieu, maar slecht nieuws voor de ketel en de DeNOx-installatie die stikstofoxiden uit de rookgassen haalt.
Volledig van het steenkool af
‘As uit biomassa koekt makkelijk aan op deze onderdelen. Er ontstaan een soort plakken van vervuiling in de ketel en de werking van de DeNOx-installatie gaat achteruit’, zegt Van Dorp. ‘Omdat we de centrale niet ieder half jaar schoonmaken (groot onderhoud vindt meestal een keer in de vier jaar plaats, red.) voegen we nog 10 tot 20 procent steenkool toe om vliegas te creëren die de installatie schoonhoudt.’
Om volledig van de steenkool af te komen kijken betrokkenen nu of ze de eerder in depots opgeslagen vliegas kunnen toevoegen aan het verbrandingsproces. Na verbranding filteren ze de vliegas, en dient die als bouwgrondstof.
Volgens Van Dorp kan een volledig op biomassa draaiende Amercentrale met hier en daar nog een ‘verjongingskuur’ in technische zin nog zeker tot in de jaren 2040 mee. De installatie draait dan een halve eeuw.
Ombouwen van een kolencentrale tot biomassacentrale
Het ombouwen van een kolencentrale tot een biomassacentrale duurt ruwweg een jaar. Technisch gezien vallen de ingrepen mee, maar er is een uitgebreid testprogramma nodig.
Feit blijft dat de centrale anders wordt gebruikt dan waar ze voor is gebouwd. ‘Als je buiten het “boekje” gaat werken, doe het dan zorgvuldig. Anders zijn de risico’s voor jou’, zegt Jaap Kiel, onderzoeker bij TNO op het gebied van biomassa.
‘Stel: een warmtewisselaar roest sneller dan verwacht en je klopt aan bij de leverancier. Dan zal die als allereerste vragen wat je met de installatie hebt gedaan. Wat je niet wilt horen, is dat je buiten de leveringsvoorwaarden handelde en geen garantie hebt. Een centrale kost enkele miljarden euro’s en een eigenaar springt daar niet lichtzinnig mee om.’
Amercentrale en Eemshavencentrale
De andere kolencentrales kunnen de Amercentrale achterna gaan, maar dat zal afhangen van subsidies. De nieuwere Eemshavencentrale van RWE stookt nu ongeveer 15 procent biomassa mee. Er komen inmiddels technieken op de markt die ombouw naar biomassa makkelijker en goedkoper maken.
Kiel noemt bijvoorbeeld processen zoals ‘torrefactie’ (het uitdrogen van biomassa via verhitting tot twee- à vierhonderd graden Celsius) en ‘stoomexplosie’, een soort warmtebehandeling die biomassa vochtafstotend maakt. ‘Je kunt de silo’s en dichte banden achterwege laten, waardoor de verbouwingskosten drastisch zakken’, zegt hij.
Verhuizing naar elders
Een andere optie is misschien de verkoop en verhuizing van een centrale. Kornelis Blok, hoogleraar analyse van energiesystemen van de Technische Universiteit Delft, wijst op het feit dat China en Indonesië nog nieuwe kolencentrales bouwen. Hij kan zich voorstellen dat voor die landen het opkopen van een oude centrale gunstiger is dan het bestellen van een nieuwe.
Van Dorp zegt dat hij bij RWE ‘ieder jaar’ wel een potentiële koper voor Amercentrale 8 voorbij zag komen, een oude installatie uit 1980 die in 2015 sloot. Ze kwamen uit Pakistan, China of Rusland. ‘Toch koop je dan iets dat 35 jaar oud is en qua rendement niet state of the art.
Bovendien is niet alles te verplaatsen. Componenten als een stoomturbine of pompen kun je wel verhuizen maar een honderd meter hoog ketelhuis dat ter plekke in elkaar is gelast? Ik zie dat niet echt gebeuren. Bij elektrische onderdelen zoals transformatoren loop je al snel tegen compatibiliteitsproblemen op omdat lokale elektriciteitsnetwerken bijvoorbeeld op andere voltages werken.’
Onderdelen van de Amercentrale 8 zijn volgens Van Dorp uiteindelijk verkocht voor hergebruik of recycling.
Een oude kolencentrale is meer waard dan het oude ijzer dat erin zit opbrengt.
Nieuw bestemmingsplan
Een oude kolencentrale is meer waard dan het oude ijzer dat erin zit opbrengt. Volgens de experts kunnen meerdere onderdelen een nieuwe bestemming krijgen.
Blok speculeert over de ‘chemische fabriek’ die de stikstof- en zwaveloxiden uit de rookgassen haalt. ‘Stikstofoxiden ontstaan op veel plekken in de industrie. Je zou deze installatie daarvoor kunnen gebruiken’, zegt hij. ‘Zwaveldioxide komt alleen vrij bij zwavelrijke brandstoffen, misschien is die nuttig voor een raffinaderij.’
Industriële herbestemming
Over een industriële herbestemming van dergelijke onderdelen op de huidige locatie is Van Dorp sceptisch. Die past vaak niet binnen het bestemmingsplan en er is bijvoorbeeld geen vergunning voor de opslag van gevaarlijke stoffen.
Wel ziet hij nieuwe kansen voor het terrein waarop de kolencentrales staan. Hij denkt bijvoorbeeld aan het optuigen van een waterstoffabriek, die met groene stroom uit wind- en zonneparken waterstof maakt.
Er is op deze plekken een aanzienlijke infrastructuur aanwezig, zegt hij. ‘Een geschikte aansluiting op het elektriciteitsnet, een fabriek die gedemineraliseerd water voor het elektrolyseproces maakt, koelwatersystemen en een bestemmingsplan voor energieopwekking. Je kunt hier ook zo zonnepanelen, windmolens of grote batterijen plaatsen, dat gebeurt al. En de transformatoren van de centrale kun je blijven gebruiken om het zogenoemde blindvermogen uit het net te halen, een soort zuivering van de wisselspanning om stroomverliezen te beperken. Dat is een commerciële dienst die je kunt blijven aanbieden, ook als de centrale niet meer draait.’
Misschien wel kernenergie
De operatie van Nederlandse overheid om de Onyx-centrale te sluiten tegen een hoge vergoeding voor de eigenaar mislukte. Het bedrijf liet dit voorjaar weten toch door te gaan met de kolenstook. De torenhoge energieprijzen maken dat rendabeler.
De vraag die opkomt is waarom er überhaupt zulke nieuwe kolencentrales in het land staan, waar de overheid vanaf wil, maar niet vanaf komt. Gert Jan Kramer, hoogleraar duurzame energiesystemen van de Universiteit Utrecht, laat weten: ‘Met de wijsheid van nu kun je zeggen dat het niet verstandig was deze centrales te bouwen. Maar ook toen waren de klimaatproblemen al duidelijk.’
Klimaatimpact
Om de klimaatimpact te ondervangen moesten de drie nieuwe kolencentrales die in 2015 en 2016 in bedrijf kwamen (naast Onyx ook de Centrale Maasvlakte en de Eemshavencentrale) capture ready zijn. Dat wil zeggen dat er aansluitingen zijn gemaakt en een plek is gereserveerd voor een installatie die de uitgestoten koolstofdioxide opvangt en afvoert naar bijvoorbeeld lege gasvelden voor langdurige opslag.
‘Dat gaan deze producenten nu niet meer doen met het vooruitzicht op een totaal kolenverbod. Het afvangen van broeikasgassen is voorbehouden aan industrieën die moeite hebben om op tijd uitstoot te reduceren’, zegt Kramer. Dat zijn bijvoorbeeld de raffinaderijen, chemische industrie en waterstoffabrieken.
Sentiment tegen kolen
Kramer begrijpt het sentiment tegen kolen, maar vindt het curieus dat de politiek hier nu radicaal de stekker uittrekt. ‘Ik zie niet zo goed waarom je tegen enorme bedragen kolencentrales, die je al hébt, aan het sluiten bent waarbij je tot wel 90 procent van de CO2-uitstoot kunt afvangen, zoals indertijd was bedoeld. Tegelijkertijd ben je de mogelijkheid van nieuwe (en dure) kerncentrales aan het onderzoeken. Deze twee typen centrales vervullen in het stroomnet exact dezelfde rol’, zegt hij. Het laat volgens hem zien hoe lastig het blijkt om een consistent, pragmatisch energiebeleid te voeren.
Het is niet zwart-wit
De energiepolitiek is inderdaad grillig. Zo besloot het kabinet eind april per direct te stoppen met nieuwe subsidies voor biomassa uit houtresten voor de productie van warmte, vanwege de ‘maatschappelijke zorgen’. RWE laat weten dat dit op de elektriciteitsproductie van de Amer- en Eemshavencentrale geen invloed heeft.
Kiel kent de discussie, maar ziet daarin geen showstopper. ‘We kunnen uit oude kolencentrales veel sneller biomassacentrales creëren dan dat we waterstofcentrales op groene stroom kunnen ontwikkelen. Voor dat laatste is nog jaren onderzoek nodig en het klimaatprobleem is acuut’, zegt hij.
‘De borgingssystemen die controleren of de biomassa aan alle voorwaarden voldoet zijn essentieel, maar in feite is de industrie daar al ver mee. In het publieke debat is het vaak zwart-wit, maar er zijn zoveel soorten biomassa. Het verbranden van boomwortels uit de houtindustrie of onbruikbare resten van suikerriet uit de landbouw, is echt wat anders dan het opstoken van hele bomen. Die reststromen die toch worden vernietigd en lastig te gebruiken zijn voor hoogwaardiger toepassingen zoals grondstof voor chemische producten en materialen, moet je gebruiken voor stroom en warmte. Dan is het tenminste nog ergens goed voor.’
Meer lezen?
Dit verhaal is afkomstiguit het juninummer (2022) van De Ingenieur. Koop de digitale versie voor € 7,50, of neem - met een flinke korting van 25% - een digitaal jaarabonnement van twaalf nummers voor € 69,-.
Tekst: Roel van der Heijden
Foto: M. M. Minderhoud
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.