Ajinomoto Omnichem recupereert palladium uit afvalwaterstroom

pH-correctie met CO₂ voor maximaal rendement

Duurzame oplossingen – hoe lovenswaardig ook – vereisen meestal een belangrijke financiële investering. Maar er zijn uitzonderingen. Zo slaagde InOpSys erin om een duurzaam waterfiltersysteem bij Ajinomoto Omnichem te installeren dat extra opbrengsten genereert…

Ajinomoto Omnichem behoort tot de internationale Ajinomoto groep. Deze telt vandaag maar liefst 118 fabrieken, waar zo’n 35.000 werknemers voedingsproducten, chemicaliën en farmaceutische producten maken die in 130 landen verkocht worden.

Op de Ajinomoto site in Balen, gelegen in de Belgische Kempen, worden onder de merknaam Aji Bio-Pharma Services voornamelijk API’s – Active Pharmaceutical Ingredients – gemaakt. Dit in opdracht van klanten uit de farmaceutische sector, die de API’s gebruiken in hun eindproducten.

Palladium als homogene katalysator

Een specifiek productieproces dat Ajinomoto Omnichem aanwendt voor het maken van een intermediate product voor een klant, vereist het gebruik van palladium. Palladium wordt in dit geval ingezet als homogene katalysator, wat in de praktijk betekent dat de palladium wordt opgelost in het reactiemengsel. Bijgevolg is het niet zomaar mogelijk om de palladium nadien weer uit het mengsel te filteren.

Desondanks was het aangewezen om dat op één of andere manier toch mogelijk te maken. “Enerzijds omwille van de duurzaamheid en anderzijds door de hoge kostprijs van palladium”, verduidelijkt Koen Bluekens, plant manager van de site in Balen. “Het ontmijnen van een kilogram palladium resulteert in 25.000 kilo CO₂-uitstoot. Alleen al daarom is het naar ons idee noodzakelijk om het verbruik van palladium zoveel mogelijk te beperken. Dit sluit ook aan bij de strategie van de Ajinomoto groep, die ernaar streeft om zo duurzaam mogelijk om te springen met water, energie en materialen.”

Duurder dan goud

Daar komt bij dat palladium bijzonder kostbaar is. “Vandaag is palladium zelfs duurder dan goud. En dus hebben we naast duurzaamheid ook sterke financiële motieven om zo min mogelijk palladium te verbruiken”, vervolgt Koen.

“We hebben meerdere opties onderzocht om palladium te recupereren”, stelt sales manager Frank Claessen. “Maar de oplossing van InOpSys was veruit de meest interessante. Dat komt enerzijds door de beperkte kostprijs en anderzijds door het grote recuperatiepercentage dat de aanpak van InOpSys mogelijk maakt.”

Einddoel: meer dan 90% recuperatie

Het systeem dat InOpSys op de site in Balen in gebruik heeft, bestaat uit een aantal kolommen waar de afvalwaterstroom doorheen geleid wordt. In de kolommen zitten speciale harsen die palladium uit het water absorberen. Van zodra de harsen voldoende gesatureerd zijn, worden deze uit de kolommen verwijderd en naderhand door een gespecialiseerd bedrijf verwerkt. Zodoende kan uiteindelijk zuivere palladium gerecupereerd worden.

“Ons einddoel is een palladium recuperatiepercentage van meer dan 90%, maar zover zijn we vandaag nog niet. Dat komt omdat we het proces – in overleg met InOpSys – nog verder moeten verfijnen en omdat er hier ook nog een organische solventstroom met palladium is, die we tot op heden nog niet kunnen recupereren. InOpSys is daartoe een tweede installatie aan het opbouwen die we voor eind 2022 in gebruik willen nemen”, concludeert Frank Claessen.

Het InOpSys businessmodel

InOpSys heeft zich gespecialiseerd in het zuiveren en valoriseren van complexe afvalwaterstromen – denk aan combinaties van API’s, surfactanten, solventen, zware metalen, enzoverder – van farmaceutische en chemische bedrijven. Voorheen werden dergelijke afvalstromen als niet recycleerbaar beschouwd, maar de combinatie van technologieën die InOpSys gebruikt brengt daar verandering in.

Ook het businessmodel van InOpSys is bijzonder. Klanten hoeven niet of maar in heel beperkte mate te investeren in een zuiveringsinstallatie. InOpSys neemt de kosten op zich en laat de klant betalen op basis van een pay per use model.

In het geval van Ajinomoto Omnichem werden enkele InOpSys containers – in InOpSys jargon: ‘plant on a truck’ – neergezet op de site. Ajinomoto Omnichem hoefde enkel voor een betonplaat te zorgen en voor het nodige leidingwerk om de waterstromen van en naar de InOpSys installatie te sturen. Ajinomoto Omnichem garandeert een bepaald volume aan InOpSys, en andersom garandeert InOpSys een bepaald rendement. “Naar ons idee is dat een fair systeem en de samenwerking met InOpSys is alleszins uitstekend”, stelt Koen.

Op naar een maximaal rendement

Eén van de maatregelen die InOpSys genomen heeft om het rendement te maximaliseren, bestaat uit de pH-correctie van de waterstroom. “Dat kan door minerale zuren te gebruiken, maar CO₂ is vaak een betere optie”, aldus Steven De Laet, CEO van InOpSys. “Zuren zijn minder duurzaam en er kunnen zich kankerverwekkende aerosolen vormen bij het gebruik ervan. CO₂ heeft dat probleem niet. En aangezien we enkel gerecupereerde CO₂ van Air Liquide gebruiken, leidt het gebruik ervan niet tot extra emissies in de atmosfeer. Anders gezegd: de CO₂ die we afnemen van Air Liquide is koolstofneutraal.”

Gebaseerd op een natuurlijk model

“Sterker nog, ook de natuur gebruikt CO₂ voor een gelijkaardige toepassing. Het zelfregulerende gedrag van waterlopen is namelijk te danken aan de aanwezigheid van CO₂. Omdat daardoor het verlies van alkaliniteit (het vermogen van een oplossing om zuren te neutraliseren, nvdr) wordt tegengegaan, zorgt dit mechanisme er uiteindelijk voor dat er minder CO₂ in de atmosfeer terecht komt. Wij noemen dat de CO₂-paradox.”

“Een ander pluspunt is dat CO₂ een zwak zuur is, waardoor extreme pH-waarden worden voorkomen. De correctiecurve verloopt heel geleidelijk zodat het risico op overshooting veel kleiner is. Daardoor is het proces makkelijker onder controle te houden en kan het gefinetuned worden voor de beste resultaten. Tot slot kunnen we, door CO₂ te gebruiken, exotherme reacties voorkomen.”

Toekomstplannen

“Vandaag is InOpSys bezig met de opstart van de tweede plant on a truck op de Ajinomoto Omnichem site in Balen”, vervolgt Steven. “Dit om in de nabije toekomst ook palladium uit een organische solventstroom te gaan recupereren.”

Voortbouwend op de geslaagde samenwerking met InOpSys zijn er intussen ook concrete plannen voor een samenwerking op de Ajinomoto Omnichem site in Wetteren.

Benieuwd hoe Air Liquide en InOpSys kunnen helpen om je afvalwaterstromen te optimaliseren? We horen het graag.