De tijd is er meer dan rijp voor: een systeem voor het afvangen van CO2, dat bedrijven helpt te verduurzamen en naar behoefte eenvoudig uit te breiden is. De Amsterdamse scale-up Skytree is na een razendsnel doorlopen ontwikkeltraject klaar voor de volgende stap en hoopt volgend jaar de markt te veroveren met hun grootschalige Stratus-systeem. ‘De vraag is niet óf we de systemen kunnen verkopen, maar eerder wanneer we ze kunnen leveren.’
‘Onze markt ligt niet alleen in Europa maar ook in Noord-Amerika en Canada, het Midden-Oosten en de Azië-Pacific-regio. Dan heb je ervaren regionale productiepartners met het juiste kwaliteitsniveau, de juiste processen en de juiste productie-footprint’, aldus Wijnand Diemer van Skytree. Foto’s: Skytree
Skytree aan vooravond opschaling CO2-afvangsystemen
Bij de oprichting in 2014 richtte Skytree, een spin-off van het ESA-incubatorprogramma, zich op de technologie om ruimtestations te ontdoen van CO2. Hoewel de basis van de technologie nog steeds vergelijkbaar is, ligt de focus na een aantal iteraties inmiddels op temperature vacuum swing (TVS) technologie en kleinschalige en grootschalige machines die CO2 uit de buitenlucht halen, om zo klanten te helpen te verduurzamen. Skytree-systemen bevatten een absorbent, dat CO2 aan zich kan binden. Nadat het materiaal is opgeladen met CO2 uit de buitenlucht, wordt de absorbent verwarmd onder vacuüm en wordt de afgevangen CO2 weer afgegeven.
‘Carbon credits zijn goed te verhandelen’
In de afgelopen twee jaar ontwikkelde Skytree zowel haar Cumulus- als Stratus-machines op basis van snelle prototype-iteraties en niet via een standaard voorgedefinieerd productontwikkelingstraject. ‘Op die manier kun je sneller aanpassingen doen en verkort je de ontwikkeltijd. Je bouwt meteen een systeem, valideert dat en gaat dan door naar de volgende iteratie totdat je een robuust product met de juiste product-marktfit hebt’, vertelt Wijnand Diemer. Hij is als director product management verantwoordelijk voor de ontwikkeling en het beheer van het wereldwijde productportfolio van Skytree. Het hoofdkantoor is gevestigd in Amsterdam, met verder kantoren in Toronto (Canada) en Nashville (VS). Het bedrijf telt momenteel net iets meer dan 100 medewerkers.
Gebruik of verwijdering
De zogeheten decentralized direct air capture– oftewel DDAC-systemen kunnen neergezet worden waar de klant behoefte aan CO2 heeft. De markt van Skytree is gesplitst in gebruik en verwijdering. Afgevangen CO2 wordt bijvoorbeeld direct toegepast in controlled environment agriculture, zoals de glastuinbouw en vertical farming om planten te laten groeien. Of voor het maken van grondstoffen voor synthetische brandstoffen, zoals e-fuels, e-SAF, duurzame vliegtuigbrandstof, voor waterbehandeling om de zuurgraad te reguleren of als toevoeging aan frisdrank. ‘Met onze systemen kunnen bijvoorbeeld fastfoodrestaurants hiervoor lokaal gegenereerde duurzame CO2 inzetten in plaats van CO2 uit fossiele bron. Daarnaast kun je met CO2 vulstoffen maken voor bouwmaterialen zoals beton, dat dan een tot wel 70 procent lagere CO2-footprint krijgt’, zegt Diemer.
Snel opschalen
Een veelvoorkomende optie bij verwijdering is opslag van CO2 in de bodem of mineralisatie in gesteentelagen om carbon credits te genereren. Zo gaat Shell een deel van de eigen CO2 afvangen en opslaan in oude gasvelden onder de Noordzee. ‘En carbon credits zijn ook goed te verhandelen. Microsoft heeft er bijvoorbeeld veel nodig om de CO2-footprint van hun datacenteractiviteiten mee te compenseren, dat is dan ook wereldwijd een van de grootste kopers op dit moment’, zegt Diemer. ‘Er is heel veel vraag, maar heel weinig aanbod, omdat de technologie nog redelijk jong is. De vraag is dus niet óf we de systemen kunnen verkopen, maar eerder wanneer we ze kunnen leveren. Daar zit een uitdaging: snel genoeg kunnen opschalen om de markt te kunnen bedienen.’
MASTERCLASS SMART CUSTOMIZATION / CTO 17 april en 6 november 2025. Aanmelden john.vanginkel@linkmagazine.nl
Vergevorderde technologie
Voor CO2-afvang zijn verschillende technologieën beschikbaar. De technologie van Skytree is op diverse punten onderscheidend, stelt Diemer. ‘TVS is als technologie het meest vergevorderd, voor de toepassing is relatief weinig energie nodig en de technologie is wereldwijd toe te passen, onder allerlei klimatologische omstandigheden. Verder genereert het water als bijproduct, wat de klant indien nodig verderop in zijn proces kan gebruiken.’ De absorbent, kleine kunststof bolletjes van ongeveer 0,5 millimeter in diameter, is in vaste vorm in te bouwen in een filter zoals bij het kleinschalige Cumulus-systeem van Skytree (formaat grote koelkast), waarbij nu tot 20 kg CO2/dag mee afgevangen en geproduceerd kan worden. Bij het grootschalige Stratus-systeem (omvang drie 20-voetszeecontainers) circuleert de absorbent als los medium door het systeem. Vooralsnog kan er tot 1.000 CO2/dag mee worden afgevangen. Zodra een variant absorbent met verbeterde prestaties beschikbaar is nemen de kosten per gegenereerde kg CO2 in de tijd af. In het veld kan de absorbent bij de Cumulus vervangen worden door filterwissel, bij de Stratus-systemen door directe vervanging.
Keuze voor subsystemen
Eind 2023 is het eerste Cumulus-systeem bij een klant geplaatst, het eerste Stratus-systeem staat gepland voor begin 2025. ‘Dit grootschalige systeem bestaat uit een subsysteem waar lucht doorheen geleid wordt en CO2 afgevangen, een transporteersysteem, en een subsysteem dat de CO2 er weer uit haalt’, verklaart Diemer. ‘Door die functies te scheiden, kun je je systeemparameters optimaliseren op subsysteemniveau. Dat is lastiger wanneer alles in één behuizing zit. Klanten zullen vaak starten met één of enkele systemen en kunnen vervolgens makkelijk opschalen naar tien of honderden. Ook daarom wil je kunnen spelen met de procesparameters.’ Het Cumulus-systeem werkt periodiek: het neemt een halfuur lucht in, en pompt vervolgens een halfuur CO2 eruit. Bij Stratus-systeem kent een continu proces van CO2 opnemen en weer afgeven.
Door die schaalbaarheid van de systemen kan een klant eenvoudig systemen bijplaatsen als hij meer ton CO2 per dag wil kunnen afvangen. ‘Ook als de klant op termijn capaciteit zou willen afschalen op een locatie, kan hij eenvoudig systemen weghalen, transporteren en elders neerzetten door de productopbouw op basis van standaardcontainers’, schetst Diemer. ‘Ook de technologie ontwikkelt zich steeds verder door, bijvoorbeeld de absorbent. Die is heel makkelijk te vervangen in het systeem, zodat klanten prestaties kunnen verbeteren met nieuwe releases.’
Productfocus
Andere marktpartijen die zich bezighouden met het afvangen van CO2 uit de buitenlucht, richten zich hoofdzakelijk op het afvangen van CO2 uit de fossiele industrie en het genereren van carbon credits. Doel is doorgaans het bouwen van een fabriek om jaarlijks een bepaalde hoeveelheid kiloton of megaton CO2 af te vangen. ‘Hoewel onze oplossingen nu duurder uitvallen dan het op grote schaal genereren van CO2 vanuit fossiele bronnen, zijn deze betaalbaar in vergelijking met andere technologieën. Doelstelling is om de komende jaren verder op te schalen en te gaan naar een prijsrange van 100 tot 200 dollar per ton, zodat CO2 uit duurzame bronnen een prominente rol kan in nemen. Wij hanteren een productfocus: we maken machines, waardoor we onze technologie veel sneller op de markt kunnen brengen’, aldus Diemer. ‘Onze systemen zijn turnkey: je zet het systeem neer, steekt de stekker erin, de ventilatoren beginnen te draaien en je kunt CO2 gaan afvangen en produceren. Het is dus niet nodig, zoals bij de bouw van een fabriek, om eerst een jarenlang planning- en ontwikkeltraject te doorlopen voordat je operationeel bent.’
Robuuste serieproductie
Beide DAC-machines worden geproduceerd op diverse locaties in Europa waar tevens de eindassemblage plaatsvindt, onder meer in Estland en Finland. Hoogwaardige technologische componenten worden nu onder meer betrokken bij leveranciers uit de regio Eindhoven.
Link magazine december 2024/januari 2025. Thema: Maakbaar, Schaalbaar en Duurzaam. Vraag exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl
‘De juiste fit tussen technologie, product en markt is cruciaal’
2025 staat in het teken van opschaling van een robuuste en seriematige productie. Diemer: ‘Cumulus is al in kleine serieproductie, dat gaan we verder optimaliseren. De ontwikkeling van Stratus is binnenkort afgerond en dit jaar volgt serieproductie. In beide gevallen starten we met tientallen en gaan dan naar honderden stuks.’ Die opschaling vindt plaats met een productiepartner in Finland, Maleisië en Verenigde Staten. ‘Onze markt ligt niet alleen in Europa maar ook in Noord-Amerika en Canada, het Midden-Oosten en de Azië-Pacific-regio. Dan heb je ervaren regionale productiepartners nodig met het juiste kwaliteitsniveau, de juiste processen en de juiste productie-footprint.
Standaarden
Een uitdaging daarbij is dat standaarden voor dit soort machines nog ontbreken. ‘Er is nog niet voor gedefinieerd hoe je iets kunt certificeren en ook de productcategorie is nog onbekend bij certificerende instanties. Wij zijn met hen in gesprek, zodat zij zich een beeld kunnen vormen. Op termijn zal hier naar verwachting meer internationale standaardisatie uitrollen.’
Verder ziet de toekomst er veelbelovend uit, nu bijvoorbeeld binnen de glastuinbouw de fossiele bronnen voor CO2 beginnen op te drogen, doordat partijen als Shell CO2 gaan opslaan onder de Noordzee. Daar komt bij dat de glastuinbouw aardgas verstookt om de kas te verwarmen en CO2 uit de rookgassen afvangt om in de kas te benutten. ‘De overheid hanteert nu nog een lager tarief voor de glastuinbouw, maar dat wordt afgebouwd en voor CO2-uitstoot moet straks ook worden betaald. Elektrisch verwarmen is een alternatief voor het verwarmen, maar daarmee genereer je geen CO2. Wat is er dan mooier om dit te combineren met een systeem bij de kas dat CO2 uit de buitenlucht haalt die je direct kunt gebruiken?’
Juiste fit cruciaal
Financiering is een keer niet de grootste uitdaging, er is volgens Diemer voldoende interesse in deze markt als de focus klopt. ‘Cruciaal is om de juiste fit te vinden tussen technologie, product en markt. Daar hebben we lang aan gewerkt en dat heeft ons ook veel opgeleverd waaronder een goede IP-positie’, zegt hij. ‘Verder heb je een ecosysteem nodig dat die opschaling kan faciliteren. Dat betekent de juiste mensen aan boord hebben, de juiste toeleveringsketen zien te vinden, zeker voor het materiaal dat CO2 afvangt, want daar zit een zekere complexiteit in.’
De eerste concrete orders zijn inmiddels binnen. ‘Voor Stratus werken we samen met het Canadese Deep Sky aan een pre-serieproductiemodel, dat zich eerste kwartaal 2025 gaat bewijzen’, aldus Diemer. ‘Verder staan er al meerdere leveringen en DAC-parkprojecten op de rol voor 2025.’
