Tata Steel bouwt aan een schonere toekomst met innovatieve DeNOx-installatie

Op het imposante terrein van Tata Steel in IJmuiden verrijst een project van uitzonderlijke omvang en betekenis: een nieuwe DeNOx-installatie die stikstofoxiden (NOx) op grote schaal uit de rookgassen van de pelletfabriek verwijdert. Een stap die niet alleen technisch indrukwekkend is, maar ook laat zien hoe staalproductie en milieubewustzijn elkaar niet hoeven uit te sluiten.

Nieuwe aanpak in een vertrouwde fabriek

De pelletfabriek vormt een belangrijk onderdeel van het productieproces bij Tata Steel. Hier worden fijne ijzerertsdeeltjes natgemaakt en tot pellets gerold, die vervolgens in grote luchtovens worden verhit tot stevige ‘ijzerballen’. “We produceren hier 600 ton per uur,” legt Martijn Buntsma uit, procestechnoloog Pelletfabriek bij Tata Steel. Maar dit proces gaat gepaard met flinke emissies. De lucht die nodig is om de ovens te laten draaien, komt via zes schoorstenen naar buiten en bevat onder andere stikstofoxiden: schadelijke stoffen die bijdragen aan luchtvervuiling en verzuring.

Daar komt nu verandering in. Tata Steel investeert fors in schonere technologieën, waarvan de nieuwe DeNOx-installatie een belangrijke pijler vormt. In plaats van zes schoorstenen, komt er straks één moderne toren van 65 meter hoog, waarin rookgassen op innovatieve wijze worden gereinigd, bovenop het onderstel (de ‘scrubber’) van 50 meter hoog.

Selectieve oxidatie: een slimme oplossing met DeNOx

Voor de nieuwe installatie koos Tata Steel niet voor een standaard Selective Catalytic Reduction (SCR)-systeem, dat veel voorkomt in de industrie, maar voor een alternatieve technologie die beter aansluit bij de relatief lage temperaturen van de rookgassen uit de pelletfabriek. “We injecteren ozon in de gasstroom,” vertelt Thomas Schuringa, projectmanager DeNOx bij Tata Steel. “Die ozon oxideert de NOx, waardoor het oplosbaar wordt in water. Daarna wordt het gas in een natte scrubber gewassen.”
Het resultaat: stikstofoxiden worden omgezet in nitraat, dat vervolgens uit het water wordt gehaald in een biologische waterzuivering. De gebruikte technologie is ontwikkeld door Linde Gas en wordt vaker toegepast in de petrochemische sector, maar niet eerder op deze schaal in de staalindustrie. Schuringa : “Het is echt pionieren op deze schaal. We hebben het ontwerp aangepast aan onze omstandigheden hier in IJmuiden.”

Engineering met precisie

Het project is niet alleen technisch complex, maar ook organisatorisch bijzonder. In plaats van één hoofdaannemer te contracteren, besloot Tata Steel het project op te splitsen in specialistische werkpakketten. Meer dan 25 aannemers en ruim 15 ingenieursbureaus werken nauw samen aan verschillende onderdelen van het systeem: van staalconstructies tot FRP-scrubbers en van ozon-generatoren tot meetinstallaties op 73 meter hoogte.

Die aanpak vereist een strakke regie. “We hebben honderden uren gestoken in het 3D-model om te zorgen dat alles precies past,” vertelt Schuringa. Interfaces tussen onderdelen zijn tot in detail afgestemd. “Als het straks in het veld niet klopt, hebben we niemand anders om naar te wijzen.”

Een toren van techniek en vertrouwen

De nieuwe schoorsteen is niet zomaar een buis van staal. Hij is ontworpen volgens strenge normen, bestand tegen stormen die zich slechts eens in de honderd jaar voordoen. Bovenin bevindt zich een officiële meetlocatie — een bewuste keuze na eerdere discussies met de milieudienst over meetonzekerheden. Nu kan Tata Steel aantonen dat de uitstoot daadwerkelijk is verminderd. “We wilden geen ruimte meer laten voor twijfel. Deze metingen zijn feitelijk,” benadrukt Schuringa.

DeNOx als kern van milieuprogramma

De DeNOx-installatie is onderdeel van het bredere ‘Roadmap’-programma van Tata Steel, in 2021 gestart en gericht op milieuverbetering op het hele terrein. In totaal wordt er 300 miljoen euro geïnvesteerd; de DeNOx vertegenwoordigt met zo’n 200 miljoen het grootste aandeel, samen met de eind 2023 in gebruik genomen gigantische ontstoffingsinstallatie. en waterzuiveringsinstallatie. Eind 2025 moet de DeNOx af zijn, waarna een uitgebreide opstart- en testfase begint. En dat is snel. Heel snel.

De installatie bestaat uit meerdere reinigingsstappen:

• Eerste spray section (scrubberfase): rookgas wordt besproeid met water waarin de geoxideerde NOx oplost;
• Tweede spray section: via een gepakt bed (een structuur met groot oppervlak) wordt het resterende gas extra gereinigd;
• Druppelvanger: vangt het laatste restvocht op;
• Schoorsteen: transporteert het gereinigde gas de lucht in.

Slimme circulatie en noodprocedures

Bijzonder aan het ontwerp is de circulatie van het proceswater. “We pompen duizenden kubieke meters water per uur rond, maar voeren uiteindelijk slechts 50 kuub af,” aldus Buntsma. Dat water wordt nauwkeurig gemonitord, onder andere op pH-waarde. Natronloog wordt toegevoegd om het water neutraal te houden.

Voor noodgevallen is een failsafe ingebouwd: als de stroom uitvalt, schakelt de installatie automatisch over op een eilandbedrijf, gevoed door stoom. Zo blijft het systeem veilig en raken kwetsbare onderdelen niet oververhit.

Energiehonger en ozonproductie

Het hart van de installatie is het ozongebouw, waar drie krachtige generatoren met enorme hoeveelheden elektriciteit ozon produceren uit zuurstof. Dit proces is vergelijkbaar met een bliksemschicht die zuurstof splitst in losse atomen, die zich vervolgens binden tot O₃.

Om deze apparatuur te koelen wordt gebruikgemaakt van zeewater, aangevoerd via filters en geleid door warmtewisselaars. Alle ruimtes zijn apart afsluitbaar in geval van lekkage, en voorzien van een ozon destructor voor alle drie de generatoren om overtollig ozon onschadelijk te maken.

Materiaalkeuzes met chemie in het achterhoofd

De installaties zijn opgebouwd uit een mix van materialen, afgestemd op de chemische processen die plaatsvinden. Zo is de scrubber vervaardigd uit FRP (Fiber Reinforced Plastics), vanwege de corrosiebestendigheid. De reactiezone is gemaakt van duplex roestvast staal, terwijl onderdelen die in direct contact staan met het gas-watermengsel zijn uitgevoerd in Hastelloy, een legering die extreme omstandigheden aankan. “We hebben constant moeten afwegen tussen duurzaamheid, prijs en chemische bestendigheid,” aldus Buntsma.

Waterreiniging: de combi met Bio 2000

Een bijzonder aspect van het project is de koppeling met een bestaande biologische waterzuivering, de Bio 2000. Deze installatie wordt uitgebreid en gecombineerd met een nieuwe zuiveringslijn voor het DeNOx-proces. De combinatie – intern bekend als ‘Combi Bio’ – verwerkt het water dat rijk is aan nitraat en andere zouten.

Het doel is om het watergebruik niet te laten toenemen, ondanks de uitbreiding. “We wilden geen druppel extra gebruiken,” aldus Buntsma. “Daarom optimaliseren we alle stromen.”

Een project met impact – en een menselijke maat

Wat dit project bijzonder maakt, is niet alleen de technologie of het budget. Het is ook de manier waarop Tata Steel het organiseert: zij zijn zelf op de stoel van de hoofdaannemer gaan zitten. Vijf tot zes medewerkers van de fabriek zelf zijn vrijgemaakt om fulltime mee te werken aan het project. Ze zitten dicht op de uitvoering, nemen beslissingen en delen hun praktijkervaring. “Die korte lijn tussen ontwerp en praktijk maakt echt het verschil. Problemen worden direct opgelost,” vertelt Schuringa.

DeNOx als voorbeeld voor industriële verduurzaming

Het project in IJmuiden is meer dan een lokale emissiereductie. Het is een blauwdruk voor andere grote industriële installaties die willen verduurzamen zonder in te leveren op productiecapaciteit. Door slim gebruik te maken van bewezen technologie uit andere sectoren, veel samenwerking met specialisten, en een gedetailleerde aanpak, laat Tata Steel zien dat verbetering mogelijk is – zelfs in een van de meest energie-intensieve sectoren.

Met de DeNOx-installatie slaat het bedrijf een nieuwe weg in: richting een productieproces dat schoner, slimmer en toekomstbestendiger is. En ook al is er nog veel werk te verrichten, de richting is duidelijk – en het tempo indrukwekkend.