Plastic en benzine uit afval

“Het gaat mij niet om de prijs, maar het is een uitnodiging om meer kennis met elkaar te maken”, zegt Krijn de Jong, hoogleraar Anorganische chemie en katalyse. “Het doel is het erkennen dat Utrecht wereldwijd goed is in het katalyse-onderzoeksveld.” Eind oktober werd bekend dat De Jong de Eminent Visitor Award krijgt, uitgereikt door de Catalysis Society of South Africa, kortweg CATSA.

Hij moet zijn koffers nog pakken en gaat dan een reeks lezingen geven aan universiteiten en katalyse-onderzoekcentra in Zuid Afrika, eerst in Durban, dan in  Johannesburg en in Sasolburg daarna tijdens het CATSA-congres waar ook de prijs wordt uitgereikt en tot slot in Kaapstad.

Sasolburg is een industriestad, bekend als vestigingsplaats van het bedrijf Sasol, de Suid-Afrikaanse Steenkool-, Olie- en Gasmaatskappy, waar de plaats zijn naam aan te danken heeft. Het bedrijf maakt al meer dan zestig jaar chemicaliën als polymeren en oplosmiddelen uit onder andere steenkool en aardolie. “Daar hebben ze veel ervaring mee”, vertelt De Jong. “Zuid Afrika doet vooraanstaand onderzoek naar het maken van brandstoffen uit steenkool, dat ze veel hebben in de grond. Zuid-Afrikaanse grond is ook rijk aan mineralen. Die zijn nodig voor bijvoorbeeld brandstofcellen.”

Biomassa
In principe kun je kunststoffen en brandstoffen uit veel organische materialen maken. Ze bevatten de bouwstenen die we vinden in bijvoorbeeld steenkool, maar ook in biomassa. De productieroute uit fossiele brandstoffen, zoals steenkool is al lang bekend. Om biomassa te kunnen gebruiken wordt dit eerst omgezet in synthesegas, een mengsel van koolmonoxide en waterstofgas.  Het maken van dit gas is niet moeilijk. De crux zit hem in het maken van kunststoffen en vloeibare biobrandstoffen uit dit synthesegas. Kun je, dát, dan is de route compleet. “Je kunt dan elke biomassa, bijvoorbeeld afval, omzetten in plastics en vloeibare brandstoffen en dit is wat we uiteindelijk willen”, zegt De Jong.

Katalysatoren
Katalysatoren zijn hierbij onontbeerlijk. Dit zijn materialen die helpen om bepaalde verbindingen in een molecuul los te maken en andere juist te laten ontstaan. Zo zet je de ene stof efficiënt om in de andere. De Jong doet onderzoek naar deze katalysatoren en kreeg hiervoor in 2013 een ERC Advanced Grant. Hiervan schafte hij onder andere een transmissie-elektronenmicroscoop aan. De onderzoeker neemt een heel dun monster van zijn te onderzoeken stof, en dit plaatst hij tussen twee dunne glaasjes. Hier gaat een elektronenbundel doorheen en zo ontstaat een beeld. “Zo krijgen we een goed beeld van de structuur van de katalysator”, legt De Jong uit.

Utrecht kent een sterke katalysegroep. De Jong werkt samen met Bert Weckhuysen, hoogleraar Anorganische chemie en katalyse. Hij won in 2013 de Spinozapremie voor zijn onderzoek. “We kijken allebei naar katalysatoren”, vertelt De Jong. “Het verschil is dat ik kijk naar hoe katalysatoren ontstaan en naar de structuur ervan en hij kijkt naar katalysatoren in werking.”

Fundamenteel onderzoek
Het onderzoek van De Jong past vooral in het strategische thema Duurzaamheid, maar De Jong waarschuwt voor te veel korte-termijnonderzoek. “Het is op zich goed om naar toepassingen te kijken bij het doen van onderzoek. Maar je moet wel zorgen dat er nieuwe ideeën blijven ontstaan. Er bestaat het risico dat je te hard aan het uiteinde van de pijplijn trekt en niet voldoende aan de voorkant. We moeten ons ook blijven richten op de lange termijn, waar de toepassing op het eerste gezicht niet meteen zichtbaar is, fundamenteel onderzoek."

De Jong hoopt “de heilige graal” een keer te vinden, zodat we afval in kunnen zetten om plastic en biobrandstoffen te maken. “Het zou een mooie aanvulling zijn op fossiel. Ik denk dat vloeibare transportbrandstoffen nog lange tijd blijven (denk aan vliegtuigen). Voor een deel kunnen dat dan in de toekomst biobrandstoffen zijn.”