Doorbraak voor snellere katalysator
“Voor dit onderzoek hebben wij nauw samengewerkt met een aantal chemische bedrijven,” vertelt Weckhuysen. De samenwerking vond plaats in CatchBio waarbinnen bedrijven en wetenschap zich gezamenlijk richten op het ontwikkelen van schone manieren om niet-eetbare biomassa te verwerken. De resultaten van het onderzoek verschijnen deze week in Nature Communications.
Veel sneller
De ontwikkelde katalysator versnelt zeer selectief één van de chemische reacties die nodig zijn voor de verwerking van cellulose, een onderdeel van plantenmateriaal. Bij deze reactie wordt levulinezuur omgezet in een volgende groene chemische bouwsteen, ?-valerolacton genaamd. De katalysatoren die voor deze omzetting worden gebruikt, zijn vaak metalen.
Uitgebreid onderzoek leidde tot de ontwikkeling van een katalysator gebaseerd op de metalen ruthenium en palladium. Deze stuurt de omzetting veel sneller dan bestaande katalysatoren en doet dat bovendien heel specifiek, waardoor minder afval wordt geproduceerd.
In het jaar 2050 woont ongeveer driekwart van de wereldbevolking in de stad. Voor het behoud van een goede leefomgeving in miljoenensteden en agglomeraties van grote steden, zoals de Randstad, zijn duurzame en gesloten kringlopen essentieel. Biomassa omzetten in chemische bouwstenen voor de productie van materialen en brandstoffen is zo’n kringloop. Hierbij gaat het om niet-eetbare en snelgroeiende biomassa zoals stro, loof en hout.
Cruciale katalysatoren
De biomassa wordt eerst omgezet in een select aantal chemische bouwstenen. Hieruit kan een groot aantal hernieuwbare basischemicaliën, zoals plastics, brandstoffen en oplosmiddelen, worden geproduceerd. Deze vormen weer de basis voor de brandstoffen en materialen die wij gebruiken in het dagelijks leven, variërend van geneesmiddelen tot kleding.
Om in de toekomst op deze manier in de behoefte van de wereldbevolking te kunnen voorzien, is per kilo biomassa een maximale opbrengst nodig. Daarom zijn katalysatoren van cruciaal belang en heeft de optimalisatie hiervan een grote impact.
Bert Weckhuysen die het team van onderzoekers leidt, won in 2014 de Spinoza-prijs voor zijn onderzoek naar katalysatoren. Tegen ScienceGuide zei hij daarover destijds: “Ik wil dat ons onderzoek impact heeft op de maatschappij, op de industrie, of op het onderwijs door de vorming van de toekomstige generatie van wetenschappers. Dat motiveert mij nog elke ochtend, dat is mijn passie.”
