Als het over verduurzaming van de chemische industrie gaat, denkt iedereen direct aan het reduceren van de CO₂-uitstoot en het energieverbruik. Het verduurzamen van de watervoorziening krijgt veel minder aandacht, maar is minstens zo belangrijk. De beschikbaarheid van water is niet langer vanzelfsprekend en de industrie staat achteraan in de rij als de watertoevoer in de knel komt. Tegelijkertijd kan de schade snel oplopen als door een watertekort processen stilgelegd moeten worden, omdat koeling of stoomtoevoer niet mogelijk is. Alle reden dus voor chemieclusters om hun watervoorziening gereed te maken voor de toekomst.  

Het Julianakanaal, dat wordt gevoed door de Maas, is de belangrijkste waterleverancier van het Limburgse chemiecluster Chemelot. De bedrijven in het cluster verbruiken jaarlijks 40 tot 45 miljoen kubieke meter water, vertelt Lianne van Oord, innovatiemanager bij Circle Infra Partners, beheerder van de gezamenlijke afvalwaterzuivering op Chemelot. ‘De Maas is een rivier die gevuld wordt met regenwater. Lange droge periodes kunnen leiden tot een probleem voor de industrie. Als er waterschaarste is, geldt de verdringingsreeks, waarbij veiligheid en kwetsbare natuur voorrang krijgen. Daarna volgen de nutsvoorzieningen. De industrie komt pas als laatste aan bod.’  

Industriewater 

Ook in Noord-Nederland speelt waterschaarste een rol. Waterbedrijf Groningen richt zich specifiek op het herstellen van de balans tussen vraag en aanbod van drinkwater in de regio Groningen. Een van de activiteiten is het terugdringen van het drinkwatergebruik door de industrie. ‘Veel bedrijven hebben voor hun proces eigenlijk geen drinkwaterkwaliteit nodig’, zegt Reinder de Valk van North Water, opgericht door het Groningse waterbedrijf en Evides Industriewater. North Water werkte de afgelopen twintig jaar aan de bouw van infrastructuur om industriewater breder in Noord-Nederland te kunnen leveren en hier afvalwater te kunnen zuiveren. De Eemshaven heeft bijvoorbeeld al sinds 2021 toegang tot gezuiverd industriewater uit het Eemskanaal. ‘Deze leiding werd aangelegd om Dataport Eemshaven van voldoende industriewater te voorzien. In Garmerwolde is hiervoor een nieuwe industriewaterzuivering gebouwd en een transportleiding naar de lokale industriële afnemers in de Eemshaven aangelegd. Op dit netwerk is nu ook een aftakking gerealiseerd naar het industriegebied Oosterhorn in Delfzijl. In beide industriegebieden kan nu industriewater op basis van oppervlaktewater worden geleverd’.  

‘Veel bedrijven hebben voor hun proces eigenlijk geen drinkwaterkwaliteit nodig’

Reinder de Valk, North Water 

Zowel Van Oord als De Valk geven aan dat bedrijven bij nieuwe projecten ook meteen de watervoorziening mee moeten nemen in de plannen. Van Oord: ‘De mogelijkheid om water te hergebruiken of hoe om te gaan met afvalwater, dat is vaak iets waar later pas aan gedacht wordt. De focus ligt vaak op het werkend krijgen van het nieuwe proces, waardoor de aandacht voor water naar de achtergrond verschuift’.  

De Valk: ‘Waterbedrijf Groningen kan industriële bedrijven die geen drinkwaterkwaliteit nodig hebben niet meer aansluiten op de drinkwatervoorziening. Deze bedrijven zullen voor nieuwe projecten vooraf moeten zoeken naar plekken waar ruimte is in de watervoorziening om de leveringszekerheid te garanderen.’ Voor de toekomst voorziet North Water een verdubbeling van de capaciteit industriewater voor lokale afnemers. ‘Ook willen we in de toekomst andere waterbronnen aanboren om daar water voor de industrie van te maken’, aldus De Valk.   

Greenfields 

De industriegebieden in Eemshaven en Delfzijl verschillen sterk van Chemelot. De Groningse havens hebben nog relatief veel greenfields. Dat is voor bedrijven een voordeel, omdat de site zo op nieuwe voorzieningen kan worden ingericht. De Valk: ‘Voor bestaande bedrijven is het vaak een drempel om over te stappen van drinkwater op industriewater. Soms moet een nieuw waterleidingnet worden aangelegd of aanpassingen in de fabriek of het proces worden gedaan. Dat kan een behoorlijke investering vergen. Maar aan de andere kant: het gebruik van drinkwater wordt ook steeds duurder.’ 

De vrijheden op Chemelot zijn wat dat betreft een stuk beperkter, geeft Van Oord aan, maar dat biedt wel mogelijkheden tot synergie. ‘Samenwerking is voor de Limburgse bedrijven vanwege de gezamenlijke geschiedenis, niet meer dan logisch. De verschillende vroegere DSM-fabrieken en de infrastructuur waren al sterk met elkaar verweven, voordat het aparte bedrijven werden. Zo is er maar één innamepunt voor oppervlaktewater en één lozingspunt voor het gezuiverde afvalwater van alle site-users.’ Het is hierdoor gemakkelijker om gezamenlijk optimalisaties door te voeren. ‘De sterke integratie van de processen van de verschillende bedrijven heeft wel tot gevolg dat greenfield oplossingen hier niet mogelijk zijn.’  

‘Een typisch voorbeeld van een gezamenlijke uitdaging is de conditionering van koelwater’

Lianne van Oord,  Circle Infra Partners

Circle Infra Partners stelde in 2022 samen met Brightsite, USG en Haskoning de Roadmap Circular Water voor Chemelot op. Dit document beschrijft welke water-gerelateerde thema’s bedrijven gezamenlijk kunnen aanpakken en wat specifieke fabrieksgebonden maatregelen zijn. ‘Een typisch voorbeeld van een gezamenlijke uitdaging is de conditionering van koelwater. Een derde van het waterverbruik op Chemelot komt voor rekening van de koeltorens. De bedrijven werken hiervoor aan een gezamenlijke pilot’, legt Van Oord uit. ‘Het oppervlaktewater uit het Julianakanaal moet worden voorbehandeld. Het water bevat kalk, waardoor scaling [vervuiling door vaste stof, red.] in de installaties kan optreden. Hierdoor daalt de efficiëntie van de warmteoverdracht. Ook kunnen de aanwezige zouten corrosie veroorzaken. Daarnaast moet biologische groei in de installaties worden voorkomen, enerzijds vanwege de efficiëntie, maar ook om ongewilde bacteriën zoals Legionella tegen te gaan.’

Nu worden hiervoor diverse anti-scalants gebruikt, maar die bevatten vaak fosfor en daarvoor bestaan strenge lozingsregels. Om het gebruik van deze chemicaliën terug te dringen, worden andere mogelijke waterbehandelingstechnologieën onderzocht. Ook zijn er ‘groene’ anti-scalants op basis van zetmeel of andere biopolymeren. Van Oord: ‘We kijken naar de mogelijkheid voor toepassing van fysische waterbehandeling of het toepassen van andere stoffen.’  

Grondstoffentransitie 

Ook projecten op het gebied van afvalwaterzuivering op Chemelot zijn een gezamenlijke inspanning. Het industrieterrein heeft sinds 2020 een vernieuwde, zeer uitgebreide, watervergunning – dat betekent dat er lozingslimieten zijn opgesteld voor veel verschillende stoffen. ‘Bedrijven moeten kijken naar alle afzonderlijke componenten in afvalwater. Het gaat niet meer om de totale hoeveelheid elementen zoals stikstof of koolstof, maar om limieten voor individuele stoffen.’ Zo zijn er zeer strenge limieten voor chloorbevattende zouten, stikstof en bijvoorbeeld melamine, vanadium en bepaalde anti-scalants zoals ATMP (amino trimethylene phosphonic acid), waarvoor de limiet van 180 microgram naar 10 microgram per liter is verlaagd.  

De grondstoffentransitie leidt ertoe dat het afvalwater een andere samenstelling krijgt. Dat betekent mogelijk aanpassingen in de watervergunningen, legt Van Oord uit: ‘Nu wordt voornamelijk nafta als grondstof gebruikt om kunststoffen te maken. Maar als er in de toekomst meer mechanisch of chemisch gerecycled plastic als grondstof wordt toegepast, kun je te maken krijgen met andere afvalstoffen, zoals microplastics of restanten uit plastic verpakkingen.’