UT coördineert onderzoek van €20,3 miljoen naar groene stikstofchemie

Jimmy Faria Albanese, hoofdaanvrager en coördinator van HyNITROGEN, vertelt: “Stikstofmeststoffen voeden bijna de helft van de wereldbevolking, maar de productie ervan verbruikt enorme hoeveelheden aardgas. Met dit consortium beschikken we over de kritieke massa, de partners en het scala aan technologieën dat nodig is om ons dichter bij schaalbare processen voor groene ammoniakproductie en terugwinning en hergebruik van stikstof te brengen.”

De belangrijkste productiemethode voor ammoniak is het Haber-Bosch-proces. Dit is een van de belangrijkste technologieën die de mensheid heeft ontwikkeld. Het maakt de omzetting van stikstof uit de lucht in reactieve stikstof mogelijk, die als meststof kan worden gebruikt om de gewasopbrengst te verhogen. Het bestaat al meer dan honderd jaar en is nauwelijks veranderd. Bij dit proces reageert stikstof uit de lucht met waterstof uit aardgas, bij hoge temperaturen en drukken.

Dit proces is sterk geoptimaliseerd, maar wanneer het wordt gekoppeld aan groene elektriciteit of hernieuwbare waterstof, ontstaan er belangrijke stabiliteitsproblemen. Elektrokatalyse en plasmaprocessen bieden fundamenteel andere routes om ammoniak te produceren met groene elektronen, maar relatief lage energie-efficiënties hebben de opschaling van deze processen beperkt. HyNITROGEN wil deze barrières overkomen en groene stikstofchemie transformeren van een veelbelovend concept naar een schaalbare technologie.

Het consortium ontwikkelt energie-efficiënte technologieën met lage CO₂-uitstoot en schaalt die op van laboratoriumschaal naar vroege pilots. Het werkt aan groene ammoniak op basis van hernieuwbare elektriciteit, groene waterstof en stikstof uit de lucht. Tegelijk ontwikkelt het technologieën die stikstof terugwinnen uit afvalwater. Zo wordt een milieuprobleem een grondstof voor circulaire landbouw en schoon water. Nieuwe katalysatoren, elektrokatalytische processen, plasmaroutes en betere scheidingstechnieken brengen deze aanpak dichter bij de markt.

HyNITROGEN brengt Nederlandse en Europese industrie, mkb's en kennisinstituten samen om de technologische basis te leggen voor een chemische sector die ook in een duurzame toekomst concurrerend blijft. Nieuwe technologieën uit het project versterken het verdienvermogen van Nederland op de lange termijn door kennis te vertalen naar commercieel aantrekkelijke technologieën. Nederland heeft al een sterke positie in de chemische industrie en in de afvalwatertechnologie. HyNITROGEN bouwt die positie verder uit.

Dit alles gebeurt terwijl we de volgende generatie technisch personeel, ingenieurs en wetenschappers opleiden die de energietransitie zullen aanjagen. Studenten en onderzoekers aan hogescholen en universiteiten in heel Nederland worden opgeleid in zowel de huidige industriële praktijken als de nieuwe benaderingen die HyNITROGEN ontwikkelt. Maatschappelijke en industriële stakeholders worden vanaf het begin bij het project betrokken om baten, risico’s en effecten in kaart te brengen. Zo groeit het draagvlak voor de transitie naar duurzame chemie.

HyNITROGEN – Green Nitrogen Valorization Technologies for Sustainable Energy, Fertilizers, and Chemicals
Hoofdaanvrager: prof. dr. Jimmy Faria Albanese – Universiteit Twente
Technisch managers: Prof. Harry Bitter – Wageningen University & Research, Prof. Fokko Mulder – Technische Universiteit Delft

Consortiumpartners: Avans Hogeschool, Bosal Nederland, Casale SA, CATALYZER, CatOlyst B.V., CIRCONICA, DIFFER, Division Q, Ebert Hera, ETB Global, Fluidwell, De Haagse Hogeschool, HAN Hogeschool, Hanze Hogeschool Groningen, Hauzer Techno Coating B.V., Hyet NoCarbon, IHI Europe Ltd., Johnson Matthey, MEVALDI B.V., N2 Applied, Nijhuis Water Technology B.V., Nobian Industrial Chemicals B.V., Nouryon, ON2Quest, Port of Rotterdam, Radboud Universiteit Nijmegen, Rijksuniversiteit Groningen, STTLS, TNO, TOLSA NETHERLANDS B.V., TOLSA S.A., Topsoe R&D, Business Centre Treeport, TU Delft, TU Eindhoven, Umicore AG & Co KG., Universiteit van Amsterdam, Universiteit Leiden, Universiteit Maastricht, Universiteit Twente, Universiteit Utrecht, VITALFLUID, Wageningen University & Research.

Het Nationaal Groeifondsprogramma GroenvermogenNL is het investeringsprogramma voor groen vermogen voor de Nederlandse economie en samenleving. Groene waterstof moet de drijvende kracht zijn achter de transitie naar duurzame energie. Het programma loopt tot 2030 en wordt uitgevoerd door NWO.