Torwash maakt biobrandstoffen uit rioolslib en ander nat afval

In principe kan de reactor van Torwash alle afvalstromen aan, als ze maar biologisch zijn. Het liefst zo nat en vies mogelijk, want dan valt er het meeste geld aan te verdienen. De slogan van het bedrijf luidt dan ook: Waste, too Good to Waste. De start-up wil al het organisch afval omzetten in duurzame chemicaliën en brandstoffen. Circulaire producten die klimaatverandering tegen kunnen gaan. Hier en in ontwikkelingslanden.

Energiedrager

Nu minister Jetten is gestopt met het subsidiëren van het verbranden van hout als biomassa, kunnen de biobrandstoffen van Torwash een duurzaam alternatief zijn. Eneco wordt de eerste klant die in zijn biomassacentrale in Groningen pellets uit rioolslib gaat verbranden. Die komen uit de eerste demofabriek die Torwash bij een rioolwaterzuivering in Brabant bouwt. “Wat wij maken is een energiedrager”, zeggen projectleider Pavlina Nanou en algemeen directeur Levien de Legé van Torwash.

TNO spin-off

Uitvinder van de Torwash-technologie is TNO’er Jan Pels. Hij bedacht in 2004 een manier om van nat gras een brandstof te maken met dezelfde kwaliteit als schone, droge houtpellets. In de loop van de jaren ontwikkelde hij technologie die dat zo’n beetje met alle afval kan. Van groenteafval tot herfstbladeren, rioolslib, digestaat (een overblijfsel van mest of planten na vergisting), bietenkoppen, champignonaarde, slachtafval, mest, stro, waterplanten of plastic. Je kunt het zo gek niet verzinnen of Pels heeft het geprobeerd. Het gaat bijna altijd om nat afval en reststromen waar bedrijven voor moeten betalen om ervan af te komen. Zijn TNO-collega’s Pavlina Nanou en Levien de Legé waren net zo enthousiast over de veelbelovende technologie. Normaliter verkoopt TNO de technologie in licentie aan geschikte bedrijven die het commercieel in de markt zetten. Maar dit keer kozen de drie ervoor zelf een spin-off te starten. In 2020 richtten ze Torwash BV op, waarvan TNO 25 procent aandeelhouder is.

Betere brandstof

De technologie maakt gebruik van hydrothermolyse en is geschikt om van allerlei afval nuttige toepassingen en brandstoffen te maken. “Het lijkt een enorme wolk van verschillende materialen, maar het is allemaal biologisch materiaal. Ons proces doet voor alle toepassingen hetzelfde”, legt De Legé uit. “We knippen in moleculen in ketens waar zuurstof in zit. Dat gebeurt in water, door water op hoge temperatuur te brengen zonder dat het gaat koken. Dat gebeurt in een hoge drukreactor. Een soort snelkookpan. Wij hebben oververhit water. Door het zetten van die knip valt het materiaal gedeeltelijk uit elkaar en wordt er zuurstof onttrokken. Dat komt vrij als CO2 en dat is precies genoeg om interessante chemische eigenschappen te veroorzaken. Namelijk dat het veel makkelijker ontwaterbaar wordt. Het materiaal wordt waterafstotend in plaats van dat het water vasthoudt. Ook haal je de zuurstof en de zouten eruit, waardoor het een betere brandstof wordt. Het maakt dus niet uit wat je erin gooit. Als het maar nat en vies is. Dat afval kost vaak het meeste geld om te verwerken. Wij maken daar gewoon keurige, nette pellets van, net als je koopt voor je kachel.”

Slibverbranders kunnen dicht

In principe kan Torwash met alles aan de slag, maar je moet ergens beginnen. Daarom viel de keuze op het verwerken van rioolslib van de rioolwaterzuiveringen in het land. Dat bevat veel water en wordt momenteel gedroogd en in afvalverbrandingsovens als die van HVC in Dordrecht en SNB in Moerdijk verbrand. Ruim 1,5 miljoen ton slib per jaar. Kosten: 150 miljoen euro. Zonde, dacht Torwash, want dat slib is geen afval maar grondstof. “Slib is heel slecht ontwaterbaar, maar wordt nu in een keer waterafstotend. Daarna kunnen wij er met een mechanische pers het meeste water uit halen. Als dit op grote schaal wordt toegepast kunnen de slibverbranders in Nederland straks dicht”, zegt De Legé. “De bestaande ontwateringsmethodes maken slib met nog steeds 80 procent water en dat breng je in een tankwagen naar een slibverbrander. Eigenlijk ben je dus water aan het verbranden.”

Volledig circulair

Torwash kan wel het water er uithalen en brandbare korrels of droge koek van het slib maken. Het verwijderde water wordt daarnaast efficiënt vergist tot biogas, dat het hele systeem energieneutraal maakt. Ook kan het fosfaat uit het slib teruggewonnen worden. Het water gaat weer terug naar de waterzuivering en daarna naar het oppervlaktewater. Er blijft dus geen afval over, zodat het hele systeem volledig circulair is.

Demofabriek in aanbouw

Het proces heeft zich al bewezen tijdens een uitgebreide test op de waterzuivering van Almere, in samenwerking met het Waterschap Zuiderzeeland. De geproduceerde biobrandstof en het biogas bleken uitstekend geschikt voor duurzame energieproductie. Daarom koos Torwash voor verdere opschaling. Samen met TNO en verschillende waterschappen is de start-up begonnen met de bouw van een twintig keer grotere demofabriek bij de rioolwaterzuivering van Waterschap Aa en Maas in het Land van Cuijk. “Hier gaan we de technologie bewijzen op een grotere schaal van 500 kilo slib per uur”, zegt Nanou. “We verwerken 10 procent van hun slibstroom in onze installatie, een Torwash-reactor en een filterpers. We maken daar straks mooie droge koeken van, waarvan we elke gewenste vorm kunnen maken. Die brokken gaat Eneco gebruiken in zijn biomassacentrale voor sloophout in Delfzijl. Dat is maar een beperkte hoeveelheid. Wat wij maken gaat er daar in tien minuten doorheen.”

Tien keer zo groot

De fabriek is voor de helft betaald met een DEI+ (Demonstratie Energie- en Klimaatinnovatie) subsidie. Deze zomer moet de demofabriek operationeel zijn. De volgende stap is om die fabriek tien keer zo groot te maken en 5000 kilo slib per uur te verwerken. In het modulaire ontwerp is daar al rekening mee gehouden en kunnen nieuwe reactoren aan de bestaande installatie gehangen worden. In 2027 moeten Torwash-reactoren op de markt te koop zijn. In eerste instantie voor kleine rioolwaterzuiveringen, daarna voor alle installaties.

Landbouwafval rond evenaar gebruiken

De technologie is ook toepasbaar in de landbouw, waar veel afvalstromen nog ongebruikt blijven. Niet in Nederland, want daar wordt het meeste landbouwafval hergebruikt. Maar wel rond de evenaar. “Daar wordt zo ontzettend veel voedsel verbouwd. Al die restproducten van koffieplantages, palmolieplantages en suikerrietplantages liggen daar weg te rotten. Met ons proces zou je dat perfect kunnen omzetten in brandbare korrels voor brandstof. Dan hoef je daar geen hout voor te gebruiken”, zegt De Legé. Torwash zou bijvoorbeeld graag bij een suikerfabriek gaan zitten en daar al het afval verwerken tot pellets. Bijkomend voordeel: als landbouwafval door de Torwash-reactor wordt gehaald, is het daarna ook beter bruikbaar om te fermenteren tot bio-ethanol, een toekomstige grondstof voor bioplastics. “Maar het is heel moeilijk om financiering voor dit soort projecten te krijgen. Daarom heeft het niet onze prioriteit en focussen we ons op het uitwerken van de slib-businesscase”, zegt hij.

Vies plastic recyclen

Ook plasticafval kan in de Torwash-reactor verwerkt worden. Nu nog wordt het meeste plastic in Nederland verbrand als huisvuil. Wat gerecycled wordt krijgt vaak een laagwaardige toepassing als bermpaaltjes. “Die optie is minstens zo interessant”, zeggen Nanou en De Legé. “De knip die wij maken in het materiaal gebeurt ook met bioplastics, vaak met biologische polyesters. Bijvoorbeeld een biologisch afbreekbaar plastic als PLA wordt weer helemaal teruggebracht tot zijn bouwstenen. Dan heb je echte recycling. Het voordeel van ons proces is dat het afval niet schoon hoeft te zijn. Want voedselresten, metaal en andere plastics zakken gewoon naar de bodem.”

Voorwaarde is wel dat er een goed recyclingsysteem voor afbreekbare plastics komt. Nu wil niemand het hebben. De composteerders niet omdat het te langzaam composteert, de scheidingsinstallaties niet omdat het niet met de andere, stevigere soorten plastics vermengd mag worden. Daarom zou de verwerking van PLA in de Torwash-reactor een nieuw inzamelings- en recyclingsysteem kunnen aanjagen.

Green Chemistry Accelerator

Torwash kreeg de afgelopen maanden hulp en begeleiding van Green Chemistry Accelerator, een acceleratieprogramma van het platform Groene Chemie Nieuwe Economie (GCNE), Invest-NL en de Regionale Ontwikkelingsmaatschappijen (ROM’s) in Nederland. Experts helpen binnen dat programma startups in de groene chemie met een op maat gesneden plan om in honderd dagen hun belangrijkste doelen te halen. Die maatwerkondersteuning maakt het ook mogelijk om de financiering van pilots en demofabrieken te versnellen. De vijf geselecteerde startups ronden het programma op 16 februari af met een bijeenkomst bij Change Inc. in Amsterdam. In totaal zijn vijf startups geselecteerd voor het programma. Behalve Torwash zijn dat ETB Global, Paques Biomaterials, Relement en Susphos. Allemaal veelbelovende gamechangers voor vergroening van de chemie.

Stapje voor stapje

Torwash leerde tijdens het programma vooral focussen op de korte termijn. Nanou: “We moesten onze prioriteiten stellen om verder te kunnen en bedenken waar we de komende drie maanden echt aan moesten werken. Zo kwamen we erachter wat we de komende tijd moeten doen om ons businessmodel verder uit te werken. Daar hebben de coaches en experts ons enorm mee vooruit geholpen. Door vragen te stellen aan andere ondernemers die dit al door hebben gemaakt komen we steeds een stapje verder.”