Chemiefabrieken

Chemiefabrieken (1)Afbeelding 1: De zeepziederij behield tot ver in de negentiende eeuw haar ambachtelijke karakter. De potas was toen al vervangen door soda dat op industriële schaal geproduceerd werd. 

Als er één sector is die niet snel met industrieel erfgoed geassocieerd zal worden dan is dat wel de chemische industrie. Enerzijds heeft dit te maken met de huidige verschijningsvorm van chemische fabrieken, die zich kenmerkt door open staalconstructies waarin talloze reactorvaten, kolommen en pijpleidingen zijn opgehangen. Het publiek kan zich hierdoor moeilijk voorstellen hoe de vroege voorlopers van deze ‘chemical plants’ eruit moeten hebben gezien. Daar komt bij dat de voornaamste productcategorieën die deze industrie voortbrengt, zoals brandstoffen, plastics, kunstvezels en kunstmest, algemeen beschouwd worden als behorende tot het recente verleden terwijl in werkelijkheid hun oorsprong inmiddels meer dan een eeuw achter ons ligt. De chemische industrie deelt dit ‘moderne’ imago met bijvoorbeeld de elektronica-, luchtvaart- en automobielsector, hoewel haar wortels veel verder terug in de tijd gaan. Maar juist haar producten die een veel langere geschiedenis hebben zoals zeep, zout, lijm, verf, bleekmiddel, spiritus, lucifers en kaarsen worden veel minder in verband gebracht met chemie, vanwege de onbekendheid die er bestaat omtrent hun totstandkomingsproces. Bovendien gebiedt de eerlijkheid te zeggen dat binnen de chemie het grootbedrijf domineert. Dit zijn over het algemeen ondernemingen die in de twintigste eeuw ontstonden en, met name in Nederland, pas na de Tweede Wereldoorlog hun grote omvang kregen. Chemische activiteiten die in de ons omringende landen al in de negentiende eeuw relatief grote, geïntegreerde bedrijven opleverden zoals de productie van soda en kleurstoffen kwamen hier niet van de grond. De chemische nijverheid beperkte zich in Nederland toen nog tot het min of meer voortzetten van bedrijvigheid die in de twee voorgaande eeuwen was ontstaan in de grote steden en vaak meer het karakter had van een werkplaats dan van een fabriek. De sporen hiervan, de bodemverontreiniging daargelaten, werden later uitgewist door stedelijke ontwikkelingen.  Tenslotte moet niet vergeten worden dat de chemische industrie nauwelijks of geen consumentenproducten voortbrengt en er daarom niet, zoals in andere industriesectoren, aanleiding was om zich met aansprekende bedrijfsgebouwen, eveneens afgebeeld op briefpapier, naar de buitenwereld te presenteren. En als men er wel het nut van inzag dan bleef dit hooguit beperkt tot een laboratorium- of kantoorgebouw waarvoor een architect van naam werd aangetrokken. Hierdoor bestond er doorgaans weinig aarzeling om bij moderniseringsactiviteiten of bedrijfssluitingen gebouwen te slopen. Niettemin zijn er ondertussen voldoende fabrieksgebouwen uit deze branche die dankzij een nieuwe bestemming behouden zijn gebleven, om een zelfstandige rubriek te rechtvaardigen. Daarnaast zijn ook er ook een aantal voorbeelden in andere rubrieken terechtgekomen zoals de ECI-fabriek in Roermond (Elektriciteitscentrales), die van Duphar in Weesp en Philite in Eindhoven (Philipsfabrieken) en die van Hollandia in Gorinchem (Suikerfabrieken). Want ook het feit dat andere bedrijfstakken volop gebruik maakten van chemische processen heeft niet bijgedragen aan de herkenbaarheid van de chemiesector voor de buitenwereld.Chemiefabrieken (2)Afbeelding 2: Sterkwaterstokerij in Frankrijk rond 1770. Het sterk water, ofwel salpeterzuur, werd bereid uit salpeter en klei door deze in retorten te verhitten boven een zogenaamde galeioven.

Net als voor andere sectoren geldt ook voor de chemie dat de late industrialisatie die ons land op dit gebied doormaakte niet betekent dat er voorheen geen chemische nijverheid was. In tegendeel, gedurende de zeventiende- en achttiende eeuw was deze in de Republiek der Zeven Provinciën gevarieerd van samenstelling en maakte een bloeitijd door. Ze was ruwweg in twee categorieën in te delen. Aan de ene kant ging het om bedrijven die voornamelijk van lokale, binnenlandse grondstoffen gebruik maakten en ambachtelijke productietechnieken hanteerden. Voorbeelden hiervan zijn de meestoven, lijmziederijen, zeepziederijen, kaarsenmakerijen en smeersmelterijen. Een tweede groep werd gevormd door zogenaamde trafieken, of veredelingsbedrijven, die afhankelijk waren van buitenlandse grondstoffen en hun producten voornamelijk afzetten op internationale markten. Hiertoe behoorden onder andere de (verf)molens en werkplaatsen in en rond de Hollandse havensteden waar loodwit, vermiljoen, borax, kamfer, lakmoes, sterkwater, zwavel, terpentijn en etherische oliën vervaardigd werden. Het was deze nijverheid die de Republiek buiten haar grenzen een reputatie op het gebied van chemische verwerking bezorgde. Echter, toen aan het einde van de achttiende eeuw de rol van ons land als internationaal handelsknooppunt begon te eroderen, betekende dit ook het verval van deze trafieken. Het was juist in die periode dat in het buitenland een nieuwe categorie van chemische bedrijvigheid op gang kwam gebruik maakte van verworvenheden van de ontluikende wetenschap op dit terrein, met onderzoekers als Lavoisier, Thénard, Berthollet Berzelius, Priestley en Dalton. In ondernemingen die al in enige mate op fabrieken leken produceerde men zwavelzuur, salmiak, Berlijns Blauw, patentolie en…….soda. Het is vooral het chemisch proces dat de Fransman Nicolas Leblanc ontwikkelde voor laatstgenoemde stof dat de aanzet vormde tot de geïntegreerde chemische industrie, die zich kenmerkt door gebruik van chemicaliën als grondstoffen en benutting van zowel hoofd- als bijproducten voor verdere verwerking. Voorheen hadden chemici zich tevreden moeten stellen met eenvoudige processen om de gewenste stof te winnen uit ertsen en mineralen. Vaak bevatten die veel onzuiverheden, zodat men gebonden was aan verwerking in de nabijheid van de grondstof om nutteloos transport te vermijden. Leblanc daarentegen ging uit van zwavelzuur (uit lodenkamerfabrieken) en zout (van ziederijen), waaruit hij Glauberzout vormde, om dit vervolgens in twee stappen met resp. cokes (dat al op vrij grote schaal werd gemaakt voor de ijzerproductie) en kalksteen (ruim voorhanden in West-Europa) om te zetten in soda. Door de Franse Revolutie en Napoleontische oorlogen was het niet Leblanc’s eigen land maar juist aardsvijand Engeland waar een omvangrijke industrie tot stand kwam rond dit nieuwe proces. Dankzij de Industriële Revolutie waren daar de textiel-, zeep-, papier- en glasfabrieken belangrijke afnemers van soda, omdat ze daarmee de dure potas (al eeuwenlang bereid uit de as van houtskool of zeewier) konden vervangen. In Frankrijk zelf zou de sodafabricage in de negentiende eeuw nog niet een derde van de omvang bereiken die ze in Engeland had, in Nederland kwam ze überhaupt niet van de grond door gebrek aan grondstoffen (cokes en kalksteen) en afzetmogelijkheden. Dat laatste gold ook voor de volgende fase in de ontstaansgeschiedenis van de chemische industrie die zich rond 1860 aftekende en zich dit keer in Duitsland voltrok. Daar slaagden chemici er in om uit steenkoolteer kleurstoffen en geneesmiddelen te maken, waarmee ze de basis legden voor de latere synthetisch organische chemie. Teer ontstond in grote hoeveelheden bij de droge destillatie van steenkool, een proces dat al enkele decennia werd toegepast om lichtgas te fabriceren. In Nederland kwam deze lichtbron vrij snel beschikbaar, maar de nuttige aanwending van het afval beperkte zich tot omzetting in asfalt, creosoot en Berlijns Blauw. In dit geval was het vooral het gebrek aan kennis over deze nieuwe tak van chemie die verhinderde dat ons land aansluiting vond bij de buitenlandse ontwikkelingen. Daar had zich ondertussen ook België bijgevoegd, waar in 1861 Ernest Solvay er in was geslaagd om soda volgens een schoner en efficiënter proces te maken, zonder het vervuilende zwavelzuur en steenkool maar op basis van ammoniak, eveneens een afvalstof uit de lichtgasproductie. Zijn gelijknamige bedrijf groeide uit tot een internationale onderneming die anderhalve eeuw later nog toonaangevend is, daarmee al vroeg illustrerend dat binnen de chemische industrie ook een rol voor kleine landen weggelegd kon zijn.Chemiefabrieken (3)Afbeelding 3: Kleurstoffabriek in het Franse St. Denis, rond 1870. Hoewel de fotografie al bestond, werden hiermee werkplaatsen en fabrieken nog nauwelijks vastgelegd en zijn we aangewezen op tekeningen.

Met deze gemiste kansen rijst de vraag wat er in de negentiende eeuw wél aan vernieuwing plaatsvond in Nederland. Twee eeuwen lang was meekrap op het platteland verwerkt tot rode kleurstof in grote droogschuren, de zogenaamde ‘meestoven’. In navolging van Frankrijk ging men vanaf 1850 in fabrieken een concentraat winnen, garancine, door het meekrappoeder met zwavelzuur te behandelen. Weliswaar was op deze manier de werkelijke kleurstof, alizarine, nog niet geïsoleerd, maar betekende het wel een sterke verbetering van de kleurende werking. Helaas moesten de twaalf garancinefabrieken in Zeeland en Zuid-Holland binnen enkele jaren tijd allemaal hun deuren sluiten nadat de synthetische kleurstoffen uit Duitsland vanaf 1870 de markt gingen domineren. Hadden schilders vroeger zelf hun verf samengesteld uit lijnolie en pigment, nieuwe verpakkingsmethoden (tubes en blik) maakten het nu mogelijk om dit voor hen op grote schaal in een fabriek te doen en uit de verfstofmolens ontstonden talloze verffabrieken.  De vooraanstaande positie die Nederland hierin nu nog heeft, met internationale ondernemingen als Akzo Nobel en Sigma Coatings, komt mede hieruit voort, hoewel tot lang na 1900 de gemiddelde bedrijfsomvang met enkele tientallen tot hooguit honderd medewerkers bescheiden zou blijven. Niet onvermeld mag blijven de opkomst van een nieuwe branche binnen de chemische nijverheid, die aan de andere kant ook nog wel als een trafiek nieuwe stijl beschouwd kan worden, namelijk de productie van stearinekaarsen. Van oudsher bestonden er dure waskaarsen en goedkope, maar walmende, vetkaarsen. Olielampen en gasverlichting mochten dan wel in opmars zijn, behoefte aan kaarsen was er nog steeds, niet in de laatste plaats door de opleving van het katholicisme met haar uitbundige kerkdiensten. Palmolie, afkomstig uit ons koloniale rijk in de tropen, bleek een geschikte grondstof waaruit d.m.v. een verzepingsproces naast glycerine ook stearinezuur voor kaarsen gevormd kon worden. Weldra ontstonden een aantal fabrieken, waaronder de NV Stearine-kaarsenfabriek Gouda, die dermate veel produceerden dat het een exportartikel werd. Veel andere toepassingen zouden nog volgen en de grootste palmoliefabriek van Europa is die van Loders Croklaan in Rotterdam.Chemiefabrieken (4)Afbeelding 4: Door verzeping van palmolie met kalkwater ontstond glycerine en stearine, die door toevoeging van zwavelzuur (zie mandflessen) van elkaar gescheiden konden worden. Het stearinezuur leende zich uitstekend voor het gieten van kaarsen.

De kunstmestproductie, waarvoor de eerste fabrieken rond 1880 gebouwd werden, markeert voor Nederland het begin van een echte chemische industrie die zich min of meer met het buitenland kon meten. Het gebruik van beendermeel als meststof kende al een lange traditie en na 1850 kwam daar de guano uit Zuid-Amerika bij. Nadat wetenschappers ontdekt hadden dat calcium en fosfaat hierin de voedzame bestanddelen voor de plantengroei zijn, lag het voor de hand om een geconcentreerde meststof te gaan maken: superfosfaat. Hiertoe behandelde men beendermeel en guano – maar spoedig vooral minerale fosfaatertsen – met zwavelzuur, waarbij een mengsel van gips en superfosfaat ontstond. Zwavelzuur ontsloot niet alleen de werkzame bestanddelen, maar zette ze ook om in een wateroplosbare vorm (superfosfaat) voor een snelle opname door de gewassen. Boeren op de schrale zandgronden in het zuiden en oosten des lands zagen hun oogsten sterk verbeteren met deze nieuwe meststof die door fabrieken in Uden, Sas van Gent, Capelle, Zwijndrecht, Pernis, Vlaardingen, Amsterdam en Hoogkerk geproduceerd werd. Het hiervoor benodigde zwavelzuur van eigen bodem (vooral Ketjen in A’dam) aangevuld met dat van de Belgische zinkfabrieken (restproduct) volstond al snel niet meer, zodat de een na de ander er toe overging om zelf een zuurfabriek te bouwen.Chemiefabrieken (5)Afbeelding 5: De productie van kunstmest, zoals hier in de Amsterdamsche Superfosfaat Fabriek, bleef nog lang arbeidsintensief en vooral ongezond.

Na deze aftrap kwam de Nederlandse chemische industrie na de eeuwwisseling in een stroomversnelling. Zo kwam de steenkolenwinning in Zuid-Limburg tot bloei, al duurde het nog tot 1919 voordat de Staatsmijn Emma de vette steenkool bovenhaalde die men in cokes voor de hoogovens kon omzetten. De daarbij vrijkomende ammoniak leverde samen met zwavelzuur de meststof ammoniumsulfaat op, wat het begin betekende van een chemisch bedrijf dat tot op vandaag de dag door DSM wordt voortgezet. Het hart van deze onderneming vormt het terrein van de voormalige Staatsmijn Maurits waar eind jaren twintig het zogenaamde stikstofbindingsbedrijf tot stand kwam. Het proces om stikstof en waterstof onder hoge druk tot ammoniak te binden bleek veel efficiënter en leidde later ook tot andere producten zoals ureum, melamine en caprolactam, belangrijk voor de productie van kunststoffen. De oorsprong van deze nieuwe materiaalcategorie lag in de VS, maar het was wederom een Belg die het pionierswerk verrichtte. Leo Baekeland patenteerde daar in 1909 een proces om fenol en formaldehyde tot een hars te laten reageren die bij hoge temperatuur en druk in de gewenste vorm kon uitharden. Het was de opkomende elektrotechnische industrie die dit bakeliet ging gebruiken als omkasting voor telefoons en radio’s. Philips produceerde het vanaf 1928 voor dit doel zelfs in een eigen fabriek te Eindhoven. Andere kunststoffen, aangeduid als plastics, zoals nylon, polyetheen, polyester kwamen voort uit bedrijfslaboratoria in de VS, het VK en Duitsland en werden na WOII ook in Nederland geproduceerd, onder andere voor de synthetische vezels. Het Nederlandse bedrijf ENKA was in 1913 begonnen met rayon of kunstzijde, op basis van cellulose, en ging daarna ook andere kunstvezels vervaardigen in Arnhem en Ede. Om tot een geïntegreerd chemisch bedrijf te komen ging ENKA later samen met Koninklijke Nederlandse Zoutindustrie (KNZ) op in AKZO. In 1919 was in Boekelo op een diepte van zo’n driehonderd meter zout aangeboord dat door de KNZ tot chemicaliën verwerkt werd. In plaats van soda ging nu de belangstelling vooral uit naar chloor, chloorbleekloog en zoutzuur dat naast natronloog verkregen werd door pekelwater te elektrolyseren. Na de oorlog zou chloor toepassing gaan vinden in de productie van gewasbeschermingsmiddelen (Lindaan, DDT) en kunststoffen (PVC). En zo was er in Nederland alsnog een zout-verwerkende industrie van de grond gekomen.Chemiefabrieken (6)Afbeelding 6: Productie van chloorkalk en natronloog uit keukenzout doormiddel van elektrolyse. Door het wegvallen van de import deden Nederlandse bedrijven tijdens WOI ervaring op met dit proces. Vanaf 1931 ging de KNZ het zout uit eigen bodem permanent op deze wijze verwerken.

Nadat in de 18e eeuw zout een grondstof voor de chemie was geworden en in de 19e eeuw steenkool, werd daar in de 20e eeuw aardolie aan toegevoegd. Onder de benaming ‘petrochemie’ heeft ze tegenwoordig ongekende proporties aangenomen en de ‘carbochemie’ (carboon verwijst naar steenkool) geheel verdrongen. Dit keer behoorde Nederland samen met Engeland en de VS tot de kopgroep, wederom dankzij de natuurlijke rijkdom van haar kolonie in de Oost. Op zoek naar bodemschatten had men op het eiland Borneo een ongekend grote aardolievoorraad ontdekt die vanaf 1907 door de Bataafsche Petroleum Maatschappij (BPM) geëxploiteerd werd. Voor het transport naar Europa ging de BPM samenwerken met het Britse Shell en voor de raffinage bouwde men installaties in het nabij Rotterdam gelegen Charlois, later uitgebreid tot Vondelingenplaat en Pernis. De aromaatrijke fractie (met benzeen en tolueen) van dit destillatieproces trok al snel de aandacht van chemici, omdat hier dezelfde producten uit te bereiden waren als uit steenkoolteer. De vraag daarnaar was alleen maar gestegen toen tijdens WOI Tri-Nitro-Tolueen, ofwel TNT, haar verwoestende werking toonde.  Omdat deze aromaten juist ook wezenlijk waren voor de kwaliteit van benzine, gaf de BPM er de voorkeur aan om brandstoffen te produceren en verkopen i.p.v. te gaan concurreren met de Duitse chemiereuzen. De chemici moesten nog even geduld hebben, maar in de jaren dertig kwamen dan toch de eerste petrochemische producten op de markt. Eerst nog synthetische zeep en oplosmiddelen op basis van de alifatische aardoliefractie. Maar na WOII brak de petrochemische industrie pas echt door met de productie van kunststoffen op basis van etheen, propeen en butadieën dat in kraakinstallatie uit de vluchtigste aardoliefractie, nafta,  gevormd werd. Door de overvloedige aanvoer van aardolie in de zeehavens vestigden zich ook andere, met name Amerikaanse, chemiebedrijven in Nederland zoals Dow Chemical, Dupont, Exxon, GE Plastics en Eastman Chemical. Hoewel de petrochemie uit oogpunt van duurzaamheid momenteel in een kwaad daglicht staat, zullen deze fabrieken naar verwachting pas over enkele decennia tot het industrieel erfgoed gaan behoren.