Het opschalen van plasmatechnologieën van laboratorium naar industriële schaal voor een circulaire chemische industrie.

Ontwikkeling van een modulaire plasmareactor voor methaanpyrolyse.

Paco zal de ontwikkeling presenteren van een modulaire 50-kW plasmareactor voor methaanpyrolyse — een innovatieve aanpak om chemische processen te elektrificeren en de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Zijn werk binnen het project “Plasma Conversion of Methane” richt zich op het omzetten van methaan in waardevolle producten zoals acetyleen en ethyleen, terwijl uitdagingen zoals roetvorming, extreme temperaturen en complexe niet-lineaire fysica worden aangepakt. Door multiphysics-simulaties te combineren met experimentele validatie, streeft het team ernaar deze technologie op industriële schaal toe te passen — en zo de weg vrij te maken voor een duurzamere chemische industrie.

Turquoise waterstof via methaanplasmalyse – Industrie verduurzamen met vaste koolstof als bijproduct
De presentatie introduceert Graforce’s technologie voor methaanplasmalyse, waarmee CO₂-vrije turquoise waterstof en hoogwaardige vaste koolstof worden geproduceerd. Belangrijke aandachtspunten zijn onder andere procesefficiëntie, schaalbaarheid, integratie in bestaande industriële infrastructuur, en de economische en milieutechnische voordelen ten opzichte van conventionele waterstofproductie. De presentatie belicht ook markttoepassingen voor het vaste koolstofbijproduct en de rol ervan in het versnellen van industriële verduurzaming.

Plasma’s voor grondstofbenutting: methaanpyrolyse en ijzerproductie
Plasmagebaseerde methaanpyrolyse en ijzerertsreductie zijn twee opkomende toepassingsgebieden waarin plasma’s worden ingezet voor efficiënte grondstofbenutting. Methaanpyrolyse maakt de productie van waterstof en vaste koolstof mogelijk met energie-efficiënties die aanzienlijk hoger liggen dan bij conventionele elektrolyse. De ijzer- en staalindustrie is de grootste industriële uitstoter van CO₂. Door waterstof en elektriciteit te gebruiken in plaats van koolstofhoudende energiedragers, kunnen deze emissies worden geëlimineerd, waarbij alleen het milieuvriendelijke bijproduct H₂O ontstaat. Thermodynamische beperkingen vormen echter een uitdaging, aangezien de reductie van ijzererts met waterstof temperaturen boven de 900 K vereist. Waterstofplasma’s zijn recent voorgesteld als veelbelovende oplossing om deze thermodynamische barrières te overwinnen. In deze presentatie bespreken we lopend onderzoek op dit gebied en belichten we een samenwerking met een industrieel partner, waarbij unieke diagnostische tools zijn ontwikkeld om fundamentele processen in plasma–ijzeroxide-interacties te onderzoeken.

From the Fertiliser Industry – Een kritische reflectie

Deze presentatie biedt een prikkelende reis door de evolutie van de stikstofindustrie — van haar historische oorsprong tot de urgente paradigmaverschuiving die momenteel plaatsvindt. Er wordt ingegaan op het agronomische debat tussen ammoniak en nitraten, de gevolgen voor voedselzekerheid, en de spanningen tussen gecentraliseerde en lokale productiesystemen. Rune Ingels bespreekt ook hoe de industrie en beleidsmakers zich hebben afgekeerd van belangrijke innovaties, en stelt de vraag: wat is de volgende stap voor duurzame meststoffenproductie?
Verwacht inzichten in zowel de technische als maatschappelijke aspecten van meststoffenproductie in een veranderende wereld.

Plasmachemie voor de energie- en materiaaltransitie in de procesindustrie

Het realiseren van een koolstofneutrale en circulaire economie vereist het gebruik van afvalstromen en biomassa als grondstoffen voor de productie van nieuwe materialen. De benodigde energie moet volledig CO₂-vrij zijn en komt voornamelijk uit intermitterende hernieuwbare elektriciteit. Plasmatechnologie biedt veelbelovende oplossingen voor enkele van de belangrijkste uitdagingen in deze transitie. Dankzij de compatibiliteit met fluctuerende energiebronnen en de mogelijkheid om efficiënte en selectieve reacties aan te sturen met moleculen zoals CO₂, N₂ en CH₄, is plasma een krachtig instrument voor duurzame innovatie. Deze presentatie richt zich op de valorisatie van methaan via koolstofkoppeling, en laat zien hoe plasma kan bijdragen aan de directe productie van ethyleen (C₂H₄) — een essentiële bouwsteen voor de chemische industrie. Deze inzichten vormen de basis voor een routekaart naar industriële toepassing van plasmagebaseerde processen op Chemelot.

Opschaling van plasmatechnologie voor de decarbonisatie van de chemische industrie

Plasmaprocessen worden al breed toegepast in de hightechsector, maar het gebruik ervan in de chemische industrie blijft vooralsnog beperkt. De afgelopen jaren heeft plasmachemie hernieuwde aandacht gekregen, mede door de groeiende urgentie om CO₂-uitstoot te verminderen en de toenemende beschikbaarheid van groene elektriciteit. Plasmatechnologie biedt de mogelijkheid om volledig CO₂-vrije chemische processen op industriële schaal te realiseren, aangedreven door hernieuwbare energie. Nu fossiele, hoge-temperatuurprocessen aan relevantie verliezen, worden geëlektrificeerde alternatieven zoals plasmachemie steeds aantrekkelijker. Toch zijn er nog aanzienlijke stappen nodig, vooral op het gebied van opschaling van lab- naar industriële schaal. In deze presentatie staat methaanvalorisatie centraal als overtuigend voorbeeld — een “vergeten optie” voor duurzame chemie. In 2024 kondigde Brightsite de spin-out Thoriant aan, gericht op het gebruik van plasmatechnologie om methaan om te zetten in emissievrije waterstof, acetyleen en ethyleen.