Campus

Chemische fabriek zonder stank

Een mooi gebouw temidden van bloeiende natuur huisvest een schone, ‘zero waste’ fabriek van verf. Volgens prof.dr. J.S. Dhillon is dit geen droom, maar kan ‘de fabriek van de toekomst’ binnen 25 jaar een feit zijn.

/strong>

Wanneer je uit de richting van Den Haag met de trein of auto Delft binnenrijdt, kun je er niet omheen: Gist Brocades markeert met zijn onmiskenbare lucht al jaren het begin van de stad. Maar als het aan professor Jack Dhillon ligt, behoort dit in de toekomst tot het verleden.

Op dit moment zijn de fabrieken in de procesindustrie herkenbaar aan grote distillatiekolommen en een wirwar van buizen, splitsingen en vaten. Ze zijn ontstaan in een tijd, dat bewoners van een stad met trots wezen op ‘hun’ fabriek. Anno 2000 voldoen deze fabrieken niet meer aan de eisen die tegenwoordig aan de procesindustrie worden gesteld. Mondige inwoners klagen al snel over de stankoverlast die de naburige chemiefabriek veroorzaakt.

Er is veel veranderd. In zijn intreerede, die hij woensdag 26 januari als deeltijdhoogleraar uitsprak, geeft Jack Dhillon een overzicht van de veranderde inzichten. Globalisering, sterke concurrentie, steeds strengere eisen op milieugebied en de ontwikkeling van duurzame technologie voeren de lijst aan. Om in deze omstandigheden een nieuwe fabriek te ontwerpen, moeten de betrokken partijen nauw samenwerken.

,,Al deze nieuwe eisen vragen om een sterke, synergetische aanpak door procesindustrie, universiteiten, ontwerpers en uitvoerders. Op die manier kunnen vele kleine verbeteringen resulteren in een echt nieuwe fabriek.”

Omdat veiligheid en betrouwbaarheid in de chemische industrie van levensbelang zijn, staan de meeste fabrikanten afwachtend tegenover nieuwe, nog niet in de praktijk bewezen technologie, omdat ze vrezen voor de veiligheid. Ook hier valt door een gezamenlijke aanpak winst te halen.

In zijn rede richt Dhillon zich met name op synergie en convergentie: als meerdere, elkaar aanvullende partijen zich samen richten op een klein deelprobleem, dan is de kans groot, dat een doorbraak wordt geforceerd en dat er een nieuwe techniek wordt geboren. Op de TU wordt al op een soortgelijke manier gewerkt in het recentelijk opgerichte samenwerkingsverband SPEED (School for Process & Equipment Engineering Delft). Vier faculteiten hebben hierin de krachten gebundeld om samen onderzoek te verrichten.
Zelfsturende karretjes

Als voorbeeld van een kansrijke technologie noemt Dhillon de ‘pipeless plant’. In de procesindustrie wordt onderscheid gemaakt tussen continue en batchprocessen; in het laatste geval wordt een bewerking steeds op een afgepaste hoeveelheid materiaal uitgevoerd. ,,Nu wordt het eindresultaat van zo’n stap in een batchproces nog met pompen en buizen naar de volgende processtap gebracht. Het is echter veel handiger om het materiaal in één vat te houden en dat vat in zijn geheelte verplaatsen naar de volgende bewerking.” Dhillon schetst een beeld van een automatische fabriek, waarin zelfsturende wagentjes stap voor stap langs alle nodige processen gaan met hun lading, en zelfstandig aan het einde het resultaat afleveren. Vooral in de verfindustrie en de fijnchemische industrie ziet hij mogelijkheden.

Naast dit soort procesverbeteringen moet ook ecologie een plaats krijgen in de procesindustrie. ,,Aandacht voor emissies, afval en lozing is noodzakelijk. Ik denk, dat op dit vlak biotechnologie een belangrijke rol zal spelen. Schadelijke stoffen in afvalwater bijvoorbeeld kun je biologisch laten afbreken.” Deze technieken zijn voor een groot deel al voorhanden. ,,In Groningen wordt gewerkt aan een fabriek, die het organische deel van het huisafval via biologische afbraak zal verwerken. Met het biogas dat vervolgens ontstaat, kan dan weer energie worden opgewekt.”

Dhillon verwacht dat duurzame ontwikkeling een centrale rol gaat spelen in de toekomst: ,,Van toekomstige fabrieken zal worden geëist dat zij minder energie verbruiken, nauwelijks emissies uitstoten, maximaal recyclen en dat zij hun kringloop sluiten.” Het laboratorium Apparatenbouw voor Procesindustrie (API), waar Dhillon werkzaam is, moet op dit vlak een vooraanstaande plaats innemen. Om dit te onderstrepen, stelde hij voor om deze naam om te dopen in ‘Apparatenbouw voor de Procesindustrie en Industriële ecologie’.

Volgens Dhillon is er een belangrijke rol weggelegd voor de universiteit om met wetenschappelijk onderzoek en goed opgeleide, innovatieve ingenieurs de basisvoorwaarden te leveren om de ‘fabriek van de toekomst’ te realiseren. ,,Met een team van twee ervaren ontwerpers en negentien jonge, talentvolle ingenieurs kun je tot geheel nieuwe oplossingen komen, omdat ze bij iedere processtap zich afvragen: ‘Kan dit niet efficiënter en effectiever?’. Met twintig ontwerpers van de oude stempel is dit toch veel moeilijker.”

Wees dus niet verrast als in de toekomst chemische fabrieken milieuvriendelijke, aantrekkelijke gebouwen zijn, die iedere stad wil hebben. We zijn gewaarschuwd.

Een mooi gebouw temidden van bloeiende natuur huisvest een schone, ‘zero waste’ fabriek van verf. Volgens prof.dr. J.S. Dhillon is dit geen droom, maar kan ‘de fabriek van de toekomst’ binnen 25 jaar een feit zijn.

Wanneer je uit de richting van Den Haag met de trein of auto Delft binnenrijdt, kun je er niet omheen: Gist Brocades markeert met zijn onmiskenbare lucht al jaren het begin van de stad. Maar als het aan professor Jack Dhillon ligt, behoort dit in de toekomst tot het verleden.

Op dit moment zijn de fabrieken in de procesindustrie herkenbaar aan grote distillatiekolommen en een wirwar van buizen, splitsingen en vaten. Ze zijn ontstaan in een tijd, dat bewoners van een stad met trots wezen op ‘hun’ fabriek. Anno 2000 voldoen deze fabrieken niet meer aan de eisen die tegenwoordig aan de procesindustrie worden gesteld. Mondige inwoners klagen al snel over de stankoverlast die de naburige chemiefabriek veroorzaakt.

Er is veel veranderd. In zijn intreerede, die hij woensdag 26 januari als deeltijdhoogleraar uitsprak, geeft Jack Dhillon een overzicht van de veranderde inzichten. Globalisering, sterke concurrentie, steeds strengere eisen op milieugebied en de ontwikkeling van duurzame technologie voeren de lijst aan. Om in deze omstandigheden een nieuwe fabriek te ontwerpen, moeten de betrokken partijen nauw samenwerken.

,,Al deze nieuwe eisen vragen om een sterke, synergetische aanpak door procesindustrie, universiteiten, ontwerpers en uitvoerders. Op die manier kunnen vele kleine verbeteringen resulteren in een echt nieuwe fabriek.”

Omdat veiligheid en betrouwbaarheid in de chemische industrie van levensbelang zijn, staan de meeste fabrikanten afwachtend tegenover nieuwe, nog niet in de praktijk bewezen technologie, omdat ze vrezen voor de veiligheid. Ook hier valt door een gezamenlijke aanpak winst te halen.

In zijn rede richt Dhillon zich met name op synergie en convergentie: als meerdere, elkaar aanvullende partijen zich samen richten op een klein deelprobleem, dan is de kans groot, dat een doorbraak wordt geforceerd en dat er een nieuwe techniek wordt geboren. Op de TU wordt al op een soortgelijke manier gewerkt in het recentelijk opgerichte samenwerkingsverband SPEED (School for Process & Equipment Engineering Delft). Vier faculteiten hebben hierin de krachten gebundeld om samen onderzoek te verrichten.
Zelfsturende karretjes

Als voorbeeld van een kansrijke technologie noemt Dhillon de ‘pipeless plant’. In de procesindustrie wordt onderscheid gemaakt tussen continue en batchprocessen; in het laatste geval wordt een bewerking steeds op een afgepaste hoeveelheid materiaal uitgevoerd. ,,Nu wordt het eindresultaat van zo’n stap in een batchproces nog met pompen en buizen naar de volgende processtap gebracht. Het is echter veel handiger om het materiaal in één vat te houden en dat vat in zijn geheelte verplaatsen naar de volgende bewerking.” Dhillon schetst een beeld van een automatische fabriek, waarin zelfsturende wagentjes stap voor stap langs alle nodige processen gaan met hun lading, en zelfstandig aan het einde het resultaat afleveren. Vooral in de verfindustrie en de fijnchemische industrie ziet hij mogelijkheden.

Naast dit soort procesverbeteringen moet ook ecologie een plaats krijgen in de procesindustrie. ,,Aandacht voor emissies, afval en lozing is noodzakelijk. Ik denk, dat op dit vlak biotechnologie een belangrijke rol zal spelen. Schadelijke stoffen in afvalwater bijvoorbeeld kun je biologisch laten afbreken.” Deze technieken zijn voor een groot deel al voorhanden. ,,In Groningen wordt gewerkt aan een fabriek, die het organische deel van het huisafval via biologische afbraak zal verwerken. Met het biogas dat vervolgens ontstaat, kan dan weer energie worden opgewekt.”

Dhillon verwacht dat duurzame ontwikkeling een centrale rol gaat spelen in de toekomst: ,,Van toekomstige fabrieken zal worden geëist dat zij minder energie verbruiken, nauwelijks emissies uitstoten, maximaal recyclen en dat zij hun kringloop sluiten.” Het laboratorium Apparatenbouw voor Procesindustrie (API), waar Dhillon werkzaam is, moet op dit vlak een vooraanstaande plaats innemen. Om dit te onderstrepen, stelde hij voor om deze naam om te dopen in ‘Apparatenbouw voor de Procesindustrie en Industriële ecologie’.

Volgens Dhillon is er een belangrijke rol weggelegd voor de universiteit om met wetenschappelijk onderzoek en goed opgeleide, innovatieve ingenieurs de basisvoorwaarden te leveren om de ‘fabriek van de toekomst’ te realiseren. ,,Met een team van twee ervaren ontwerpers en negentien jonge, talentvolle ingenieurs kun je tot geheel nieuwe oplossingen komen, omdat ze bij iedere processtap zich afvragen: ‘Kan dit niet efficiënter en effectiever?’. Met twintig ontwerpers van de oude stempel is dit toch veel moeilijker.”

Wees dus niet verrast als in de toekomst chemische fabrieken milieuvriendelijke, aantrekkelijke gebouwen zijn, die iedere stad wil hebben. We zijn gewaarschuwd.

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.