ARC CBBC start met duurzame verf en katalysatoren

3 juli 2018

Het Nederlandse onderzoekscentrum Chemical Building Block Consortium start met twee grote nieuwe onderzoekslijnen. Deze eerste twee zogenaamde flagships richten zich op verf op basis van onder meer plantenafval en op de ontwikkeling van een nieuwe generatie van katalysatoren, die chemische processen een stuk duurzamer moeten maken. In totaal gaan hiermee vijftien promotieplaatsen van start. NWO is een van de oprichtende partners van ARC CBBC.

Binnen het Advanced Research Center Chemical Building Blocks Consortium (ARC CBBC) werkt een groep geselecteerde scheikundigen, fysici, ingenieurs en materiaalwetenschappers van bijna alle Nederlandse universiteiten intensief samen met drie chemische bedrijven, AkzoNobel, BASF en Shell. ARC CBBC richt zich op onderzoek naar de duurzame moleculen en materialen van de toekomst. De flagships van ARC CBBC zijn grote onderzoekslijnen waarin het consortium fundamenteel onderzoek doet dat op de langere termijn kan leiden tot geheel nieuwe toepassingen voor de chemische industrie.

Wetenschappelijk directeur van ARC CBBC Bert Weckhuysen is verheugd over de start van deze eerste twee flagships. “Met deze onderzoekslijnen werken we aan nieuwe, duurzame chemische bouwstenen. Daarmee hebben we de kans om de weg te bereiden naar nu nog onbekende materialen die het milieu ontzien. Groener en beter is het credo. Dat is bijzonder spannend.”

Plantenafval in plaats van fossiele grondstoffen

ARC CBBC kiest nu voor onderzoek aan coatings – verf - op basis van afval van planten maar ook van schaaldieren. Daarmee zijn op termijn fossiele grondstoffen zoals aardolie te vervangen. Weckhuysen licht de keuze toe: “Coatings zijn overal. Het zou prachtig zijn als we die kunnen produceren vanuit afval. De belangrijkste component van verf is het polymeernetwerk. Dat willen we nu gaan baseren op biologische moleculen zoals lignine en chitine in plaats van aardolie. De chemische industrie kan deze hernieuwbare grondstoffen gebruiken als basis van de kwalitatief hoogwaardige chemische bouwstenen die nodig zijn voor de verf van de toekomst.”

Bimetallische katalysatoren

Daarnaast gaat het consortium nieuwe katalysatoren ontwikkelen die bestaan uit twee metalen. Een katalysator is een materiaal dat chemische omzettingen mogelijk maakt en versnelt. Vaak zijn daarvoor zeer kostbare en schaarse edelmetalen nodig. “In bimetallische katalysatoren zitten naast een edelmetaal zoals palladium ook meer alledaagse metalen, zoals nikkel en ijzer. Zo hebben we minder schaarse grondstoffen nodig. Daarnaast zijn de goede eigenschappen van edelmetalen in bimetallische katalysatoren veel beter te benutten dan bij de monometallische varianten: een chemisch proces kan dan bijvoorbeeld bij lagere temperatuur plaatsvinden of selectiever verlopen. Dat levert directe besparingen in grondstoffen en energie op in een industriesector met een groot verbruik. Een van de reacties die we in de nieuwe onderzoekslijnen gaan bestuderen is de omzetting van koolstofdioxide, een belangrijk broeikasgas, verantwoordelijk voor de opwarming van de aarde.”

Voorlopig vijftien promotieplaatsen

Het afgelopen jaar hebben de deelnemers aan ARC CBBC samen intensief nagedacht over de te kiezen weg. Weckhuysen: “Onze 37 academische onderzoekers hebben hun ideeën uitgewerkt en gespiegeld aan de mogelijke toepassingen die de chemische industrie ervoor ziet. Dat heeft nu geleid tot deze twee eerste onderzoeksrichtingen met in totaal vijftien promotieplaatsen. Na de zomer hopen we een derde lijn te kunnen starten van nog eens zes promotieplaatsen.”

Unicum

Naast de flagships heeft ARC CBBC een andere onderzoekslijn, waarin de onderzoekers uitgaan van de mogelijke toepassingen op wat kortere termijn door de industriële partners. “Voor dat type onderzoek zijn inmiddels al acht jonge onderzoekers aan de slag”, zegt Weckhuysen. “Al met al is de grootte van dit onderzoeksconsortium ongekend. Een unicum waardoor we hopen om een belangrijke bijdrage te leveren om de chemie in Nederland en daarbuiten stapsgewijs te verduurzamen.”

Relevante thema’s

Robert Terörde is senior research manager bij chemieconcern BASF. Hij verwacht veel van de samenwerking, zowel in het fundamentele onderzoek van de flagships als in de meer toepassingsgerichte bilaterale projecten. “Onderzoekers zijn goed in out-of-the-box denken. In de flagships werken we samen met hen én andere bedrijven aan lange-termijn oplossingen. Het is een mooie uitdaging om elkaars expertise samen te brengen voor maatschappelijk relevante thema’s.”

Partners

NWO is een van de oprichtende partners van ARC CBBC. De overige partners zijn AkzoNobel, BASF, Shell, NWO, het Ministerie van Economische Zaken, de Topsector Chemie en de universiteiten van Utrecht, Eindhoven en Groningen.

Bron: Advanced Research Center Chemical Building Blocks Consortium (ARC CBBC)