Topverhalen van de maand: Van bliksemwater voor pesticiden tot thuisbatterij als hulpje tegen netcongestie

Phoenix Metals haalt vanadium uit de staalslakken van Tata Steel voor veiligere batterijen

De feniks is een vuurvogel die uit haar as herrijst. Dat is precies wat Phoenix Metals doet met het afval van raffinaderijen en staalfabrieken: grondstoffen laten herrijzen.Onlangs was staatssecretaris Annet Bertram van Infrastructuur en Waterstaat nog op bezoek bij het bedrijf. Ze noemde het ‘een inspirerend kijkje achter de schermen bij innovatie, verduurzaming en de toekomst van de metaalindustrie’. ‘Het is mooi de interesse vanuit het ministerie te zien. Dat ze begrijpen wat we hier doen. Vorig jaar was ook staatssecretaris Thierry Aartsen al op bezoek’, vertelt ceo en medeoprichter Gijsbert Bakker van Phoenix Metals. Vraagstuk van staalslakken oplossen Het laat zien dat er niet alleen vanuit de staalindustrie, maar ook vanuit de regering hoopvol naar de startup wordt gekeken. Het bedrijf kan namelijk een groot landelijk en Europees vraagstuk oplossen: wat doen we met staalslakken? De Europese staalindustrie produceert er 16 miljoen ton per jaar van.Het steenachtige bijproduct van de staalproductie werd tot nu toe vooral gebruikt als ophoogmateriaal in de grond-, weg- en waterbouw. Maar sinds een paar jaar zijn er twijfels over de veiligheid, omdat gevaarlijke stoffen uit de staalslakken het water en de bodem kunnen vervuilen. Daarom wil staatssecretaris Bertram het gebruik verbieden, tenzij het aantoonbaar veilig kan.Een bedrijf als Tata Steel, dat 650.000 staalslakken per jaar produceert, heeft bijvoorbeeld al een dwangsom gehad van haar Inspectie Leefomgeving en Transport (ILT) omdat het zijn staalslakken niet als gevaarlijk wil bestempelen. Kritieke metalen terugwinnen Phoenix Metals kan met behulp van chemicaliën uit die staalslakken allerlei belangrijke metalen terugwinnen. Bijvoorbeeld vanadium, door de EU bestempeld als een kritieke en strategische grondstof. Het zit in bepantsering en betonijzer, in kernreactoren, auto’s en raketten, in gereedschap en in batterijen. ‘Vanadium zit werkelijk in alles’, weet Bakker.Daarnaast zitten staalslakken vol andere metalen die de startup kan terugwinnen. Zoals ijzer, mangaan - ook een kritische grondstof -, magnesium en calcium. Allemaal nuttige bouwstoffen. Urban mining heet dat.Mangaan wordt hergebruikt in staal of batterijen. Calcium kan weer toegepast worden in cement of staal. Het ijzer kan weer gewoon terug de staalovens in. ‘We denken zo’n 80 procent van de staalslak te kunnen recyclen voor hergebruik. Of het nu goed of slecht is, staalslakken onder de grond stoppen is zonde. Het is onderbenutting van erts’, stelt Bakker. ‘In staalslakken zit bijvoorbeeld evenveel vanadium als in vanadium-houdend erts.’ Proeffabriek vlakbij Tata Steel Phoenix Metals is recent een samenwerking aangegaan met Tata Steel Nederland, de grote staalproducent in IJmuiden. Dat levert een win-winsituatie op. Tata Steel levert de staalslakken waar de startup de metalen uithaalt. Als het een succes is, helpt het bedrijf Tata Nederland van een milieuprobleem af. ‘Nederland is hierin koploper, maar we merken dat er ook al interesse komt van andere staalfabrieken in Europa’, zegt Bakker.Om te bewijzen dat het mogelijk is om op grote schaal metalen terug te winnen uit staalslakken, bouwt de startup een proeffabriek in IJmuiden, op een steenworp afstand van Tata Steel. Die moet medio 2027 klaar zijn.Bakker: ‘Je moet schaal kunnen aantonen. Als de proeffabriek elke dag kan draaien, kan hij 500 ton staalslakken per jaar verwerken. Daarna moet je zo snel mogelijk je eerste commerciële fabriek neerzetten. Die moet 100.000 ton per jaar kunnen verwerken. Uiteindelijk willen we daar een miljoen ton van maken.’Als de pilotfabriek een succes is, wil het bedrijf in 2028 beginnen aan de commerciële fabriek. Die moet in 2031 operationeel zijn.[caption id="attachment_186727" align="alignnone" width="1024"] Onlangs was staatssecretaris Annet Bertram van Infrastructuur en Waterstaat op bezoek bij de startup. Credit: Phoenix Metals[/caption] Vanadium verkopen aan batterijproducenten Een belangrijke vraag voor een innovatieve startup is: wie is je klant? In het geval van Phoenix Metals: aan wie verkoop je de teruggewonnen metalen? De startup wil zijn vanadium gaan verkopen aan batterijproducenten.De vanadiumbatterij bestaat al sinds 1985, is een bewezen techniek en vormt een alternatief voor de lithium-ion batterij. Terwijl die laatste nog wel eens in brand wil vliegen, is de vanadiumbatterij niet brandbaar. Daarom wordt hij vaak toegepast in datacenters. Ook qua levensduur gaat hij veel langer mee dan een lithium-ion batterij. Het derde voordeel is dat vanadiumbatterijen minder ruimte innemen en efficiënter in gebouwen te plaatsen zijn.‘Er zitten al bouwers van zo’n batterij in Duitsland, Oostenrijk en België en nu met H2OVolt zelfs in Nederland’, vertelt Bakker. ‘Het probleem bij die batterijen is de afhankelijkheid van grondstoffen. Europa importeert nu 95 procent van zijn vanadium, 12.000 tot 18.000 ton. Wij zouden het verschil kunnen maken door vanadium terug te winnen uit staalslakken. Er zit zoveel vanadium in Nederlandse staalslakken, dat we in een derde van de huidige vraag kunnen voorzien, zo’n 5.000 tot 6.000 ton. Maar om hiervan een succes te maken en te kunnen concurreren met import moet je dingen op grote schaal doen.’Ook voor de andere metalen denkt Bakker genoeg afnemers te vinden, al is dat niet de enige markt. ‘Onze klantenkring is eigenlijk tweezijdig. Een ander type klant vormen de staalfabrieken. Wij bieden hun een oplossing voor staalslakverwerking’, zegt hij. Het begon allemaal in Zuid-Afrika Het verhaal van Phoenix Metals begon jaren geleden in Zuid-Afrika, waar de vier oprichters als engineer een klant adviseerden die op een andere manier vanadium uit erts wilde winnen. De traditionele methodes gebruikten te veel energie en die is daar duur. Dus wilde hij een alternatief proces.Bakker en zijn collega’s adviseerden hydrometallurgie, een chemisch proces waarbij je met vloeistoffen metalen uit het erts kunt winnen. ‘Dat kost minder energie want je gebruikt chemicaliën. In plaats van 1.200 tot 1.500 graden Celsius zit je onder de 100 graden’, legt hij uit.Ze verdiepten zich in de technologie, maar de klant kreeg door andere omstandigheden het project niet gefinancierd. Vervolgens vroeg een andere klant in Nederland hun om afval te verwerken uit de scrubbers van zeeschepen. Die reinigen de uitlaatgassen van de diesel en stookolie. Daarin kwamen ze ook vanadium tegen.Samen met een Delfts lab onderzochten ze sinds 2020 de mogelijkheden. Die samenwerking resulteerde uiteindelijk in een nieuwe startup: Phoenix Metals. Behalve uit scrubber-sludge gingen ze ook metalen terugwinnen uit raffinage-as, maar sinds 2023 focust het bedrijf zich op staalslakken.‘We willen op den duur graag alle industriële, metaalhoudende afvalstromen aanpakken, maar we moesten een selectie maken’, zegt Bakker. ‘Een van de uitdagingen in de groene chemie is betrouwbare aanvoer van grondstoffen. Het voordeel van staalslakken is dat je een gegarandeerd volume hebt. Alle staalfabrieken in Europa produceren samen 16 miljoen ton staalslakken per jaar. Dat is voor ons een enorme feedstock.’ Opschalen met subsidie De hydrometallurgische technologieën werken met lage temperaturen en zijn daardoor relatief duurzaam. Bakker: ‘Ons proces is in scope 1 emissievrij. We gebruiken alleen stroom en verbranden niets. De calcium die we maken is koolstofvrij. Normaal haal je calcium uit kalksteen en moet je de CO2 affikken. Dat hoeft hier niet.’Phoenix Metals begon in startup incubator Yes!Delft en verhuisde daarna naar het aangrenzende laboratorium om zijn technologie verder te testen. De R&D-fase werd gefinancierd met 5 miljoen euro aan subsidies van het Europese Just Transition Fund, de provincies Zuid-Holland en Noord-Holland, de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) en Kansen voor West.Nu zit de startup in de pilotfase en zoekt het investeerders voor zijn proeffabriek. Daarvoor ontving het bedrijf recent vier miljoen euro van twee regionale ontwikkelingsmaatschappijen, InnovationQuarter voor Zuid-Holland en ROM InWest voor Noord-Holland, en regionale investeerder en projectontwikkelaar Mossinkoff Investments.[caption id="attachment_186728" align="aligncenter" width="900"] In IJmuiden wordt een proeffabriek gebouwd. Credit: Phoenix Metals[/caption] Met hulp van Green Chemistry Accelerator naar de markt Phoenix Metals is dit jaar een van de deelnemers aan de Green Chemistry Accelerator (GCA) van het platform Groene Chemie Nieuwe Economie (GCNE). Dat programma is samen met Invest-NL en de Regionale Ontwikkelingsmaatschappijen (ROM’s) opgezet om startups en scale-ups te helpen bij het opschalen van hun innovatie, het zoeken naar investeerders en het bouwen van demofabrieken.Daardoor worden blokkades weggenomen en kunnen ze eerder de markt op. Tijdens GCA werkt elke deelnemer met experts en partners aan een concreet plan voor ongeveer 200 dagen. Daarin wordt gekeken wat de belangrijkste doelen zijn om te realiseren, of er vraag en klanten zijn voor het product en of de businesscase klopt. Dat is essentieel om investeerders te trekken. Klankbord van andere startups Bakker roemt het niveau van de specialisten van GCA. ‘Die geven adviezen over opschalen, de focus van je bedrijf, het definiëren van je doelstellingen en hoe je daar komt’, zegt hij. ‘Voor ons zit de uitdaging in de opschaling van het proces en het versterken van de communicatie naar investeerders. Daar helpt dit bij. Ook goed is dat ze andere bedrijven erbij halen die hun  opschalingsverhaal delen, zoals Avantium.’Daarnaast vond hij de interactie met andere deelnemers zeer waardevol. ‘Je voelt je soms best alleen als ondernemer’, zegt hij. ‘Het fijne van het programma is dat ze je samen stoppen met andere ondernemers uit dezelfde sector. Je hebt vergelijkbare uitdagingen. Zij vormen een soort klankbord.’ Lees ook:Back to Battery houdt kritieke grondstoffen binnen EU door ze uit afgedankte batterijen te halen Keniaanse Melvin gaat met Alkyl Recycling probleem van 1 miljard wegwerpluiers oplossen Sjoerd van Krimpen (Steel CleanUp): 'We willen afval van staal volledig verwerken' Waarom de toekomst van Tata Steel grote invloed heeft op de energietransitie: Nederland moet kiezenDit artikel is gemaakt door een van onze expertredacteuren in samenwerking met onze partner Groene Chemie Nieuwe Economie. Change Inc. werkt met partners die de klimaattransitie aanjagen. Zij kunnen cases presenteren waar anderen zich aan kunnen optrekken en zijn eerlijk over de uitdagingen. Niet één bedrijf is al 100 procent duurzaam, maar veel zijn onderweg. Dankzij ons partnermodel zijn onze artikelen gratis toegankelijk voor iedereen. Benieuwd naar hoe wij werken? Klik hier.