HyCARB: waterstof en groene elektronen voor koolstofhoudende chemicaliën

Onderzoeksproject

Startdatum 11 maart 2026

Koolstofhoudende chemicaliën zijn overal: in onze huizen, in onze voertuigen en op onze werkplekken. De chemische industrie is momenteel echter sterk afhankelijk van fossiele grondstoffen, wat leidt tot een hoge CO2-uitstoot. Aangezien de vraag naar koolstofhoudende materialen blijft stijgen, zijn nieuwe duurzame koolstofbronnen essentieel. HyCARB pakt deze uitdaging aan door technologieën te ontwikkelen die CO₂ hergebruiken als hernieuwbare koolstofbron, aangedreven door groene waterstof en hernieuwbare elektriciteit.

Deze aanpak vermindert de uitstoot, vergroot de circulariteit en ondersteunt de bredere Nederlandse en Europese klimaatdoelstellingen. HyCARB richt zich op een volledige keten van CO₂-omzettingstechnologieën. Dit omvat katalytische processen die CO₂ en waterstof omzetten in brandstoffen en essentiële chemische grondstoffen, elektrochemische systemen die CO₂ omzetten met behulp van elektriciteit, en geëlektrificeerde reactoren die zijn ontworpen om fossiele brandstoffen voor verwarming te vervangen. Alle technologieën zijn ontworpen om te werken met intermitterende hernieuwbare energie, waardoor compatibiliteit met toekomstige energiesystemen wordt gegarandeerd.

Een groot deel van het project is gewijd aan systeemintegratie. HyCARB ontwikkelt digital twins en modelleringsinstrumenten om inzicht te krijgen in hoe deze technologieën zich onder reële omstandigheden gedragen, en bouwt demonstratiemodellen op proefschaal om de prestaties buiten het laboratorium te valideren. Dit omvat een gecontaineriseerde e-methaanunit die rechtstreeks op fluctuerende zonne- en windenergie werkt.

Rol Hanze/Entrance

Entrance speelt een centrale rol in de vierde onderzoekslijn (taak D), waarbij HyCARB-technologieën in de praktijk worden gebracht. In onze proeftuin testen onderzoekers CO₂-omzettingssystemen onder realistische energieomstandigheden, waarbij ze gebruikmaken van gegevens uit weersvoorspellingen, energiemarkten en lokale productie van hernieuwbare energie. Entrance leidt ook de levenscyclusanalyse (LCA) voor de e-methaanpilot en draagt bij aan de techno-economische analyse (TEA), waardoor partners een duidelijk inzicht krijgen in de milieu-impact en kostenconcurrentiepositie van elke technologie.

Door pilotgegevens, voorspellende modellen en duurzaamheidsanalyses te combineren, helpt Entrance het consortium te bepalen welke CO₂-omzettingsmethoden het meest veelbelovend zijn voor industriële opschaling.

HyCARB is een GroenvermogenNL project gesubsidieerd door NWO.

HyCARB heeft als doel om een volledige set van CO₂‑conversietechnologieën te ontwikkelen die fossiele koolstof kunnen vervangen in de chemische industrie. Het programma richt zich op:

Katalytische processen voor CO₂‑naar‑brandstoffen en chemische bouwstenen
Elektrochemische systemen die CO₂ met elektriciteit omzetten
Geëlektrificeerde reactoren die fossiele warmteprocessen vervangen
Grootschalige systeemintegratie, inclusief digital twins en proefinstallaties
Validatie onder realistische, fluctuerende energiecondities

Daarnaast heeft HyCARB de ambitie om Nederland te positioneren als internationaal koploper in circulaire koolstofchemie en duurzame industriële waardeketens.

Aan het einde van het vierjarige programma levert HyCARB:

Een nieuwe generatie CO₂‑conversietechnologieën die klaar zijn voor toepassing op proefschaal;
Geavanceerde katalysatoren, elektrolysers en geëlektrificeerde reactoren die stabiel presteren onder variabele hernieuwbare energie;
Een operationele e‑methaanpilot, aangesloten op fluctuaties in zon‑ en windenergie;
Volledig gevalideerde digital twins, waarmee processen in real‑time kunnen worden geanalyseerd en geoptimaliseerd;
Uitgebreide LCA‑ en TEA‑studies, die inzicht geven in milieu-impact, kosteneffectiviteit en opschalingspotentieel van verschillende routes;
Een onderbouwde basis voor industriële opschaling naar commerciële demonstratiefaciliteiten.

HyCARB maakt impact op meerdere niveaus:

Industrieel: Fossiele koolstof wordt vervangen door circulaire CO₂‑stromen, wat de chemische industrie duurzamer en toekomstbestendiger maakt.
Milieu: Substantiële CO₂‑emissiereducties en betere integratie van CO₂‑hergebruik in een klimaatneutraal energiesysteem.
Economisch: Nieuwe waardeketens rond katalysatoren, elektrolyseapparatuur, CO₂‑afvangmaterialen en elektrificatietechnologie versterken de Nederlandse concurrentiekracht.
Kennis en talent: HyCARB leidt een nieuwe generatie ingenieurs en onderzoekers op in duurzame koolstofchemie, systeemintegratie en waterstoftechnologie.
Beleidsmatig: De resultaten vormen een betrouwbare basis voor investeringsbeslissingen en toekomstige regelgeving voor CO₂‑hergebruik en groene chemie.

HyCARB zorgt voor brede benutting van kennis en technologie door:

Het opleveren van industrie‑rijpe prototypes en pilotinstallaties
Intensieve samenwerking met private partners voor marktgerichte opschaling
Publicatie van digital‑twinmodellen, best practices en LCA/TEA‑resultaten
Ontwikkeling van nieuwe businesscases voor circulaire CO₂‑routes, elektrificatieoplossingen en systeemintegratie
Verankering in nationale en Europese innovatieprogramma’s rond waterstof, duurzame chemie en groene industrie

Gefinancierd door

Partners

Het consortium van HyCARB bestaat uit 9 universiteiten, 5 hogescholen, 2 onderzoeksinstellingen en 29 bedrijven. TNO is penvoerder.

Avans, TU Eindhoven, Fontys, HAN, Hanze, Universiteit van Leiden, NWO-i (DIFFER), Rijksuniversiteit Groningen, Saxion, TU Delft, TNO, Universiteit van Amsterdam, Universiteit van Maastricht, Universiteit van Twente, Universiteit van Utrecht, Wageningen Universiteit en Wageningen Research, Blue Circle Olefins, Brabetech, Brusche Process Technology, Circonia Circular Energy, DOPS Recycling Technologies, Dr Ten, FeyeCon D&I, Fluidwell, Leiden Probe Microscopy, NEM Energy, On2Quest, Power to Power, Avantium Chemicals, Bruker, Johnson Matthey, Ketjen Netherlands, LyondellBasell, Nobian, Repsol, SCW Systems, SGL Fuel Cell Components, Shell, Sitech Services, Skytree, SolydEra SpA, T.EN Netherlands, Thermo Fischer Scientific, Toyota Motor Europe.