Petra de Jongh, ERC Consolidator Grant

Het is een groot genoegen jonge mensen te begeleiden en ze te helpen zich te ontwikkelen tot goede onderzoekers.
Petra de Jongh
Petra de Jongh

Eén brok energie. Scheikundige Petra de Jongh vertelt ook na een dag vol interviews enthousiast over haar onderzoek naar katalyse en energieopslag. Het werkt aanstekelijk. Ze ontving eerder een VIDI en VICI voor de gecontroleerde bouw van nanodeeltjes die waterstofopslag en katalyse effectiever maken en recent een NWO-ECHO voor het ontwikkelen van betere batterijen. De ERC kende de scheikundige in 2015 een Consolidator Grant toe voor onderzoek naar katalysatoren om synthesegas om te zetten in brandstoffen en bouwstenen als ethanol. Synthesegas is een mengsel van koolstofmonoxide/koolstofdioxide en waterstof, dat steeds vaker niet alleen op basis van fossiele bronnen, maar ook met behulp van zonne- en windenergie kan worden gemaakt. Met het onderzoek draagt de Jongh actief bij aan het speerpunt duurzaamheid van de Universiteit Utrecht. Idealisme gaat daarbij gepaard met een grote gedrevenheid om materialen en scheikundige processen te doorgronden.
Tekst Youetta Visser

Onderzoeksgroep

Inmiddels heeft de Jongh een groot team onderzoekers verzameld, dat aan diverse projecten werkt, allen gericht op katalyse en duurzame energie en de opslag daarvan. "Ik geloof in diversiteit en stel graag af en toe een talent aan uit een ander werelddeel, waar hij of zij moeilijker een onderzoeksbaan kan bemachtigen. Het is een groot genoegen jonge mensen te begeleiden en ze te helpen zich te ontwikkelen tot goede onderzoekers." De Jongh maakt deel uit van de onderzoeksgroep Anorganische Chemie en Katalyse. "We werken met een vrij platte organisatie. In het lab zijn elke dag tientallen onderzoekers bezig met allerlei experimenten. Als onderzoeksleiders geven wij de richting aan en ontwikkelen we nieuwe ideeën. Vaak komt er een onverwacht resultaat uit een experiment, we zijn dan uren aan het denken en discussieren hoe dat kan."

Proeven

Samenwerking binnen de universiteit maakt het mogelijk te investeren in dure en complexe apparatuur, zoals de nieuwe electronenmicroscopen die onlangs in het Wiedgebouw zijn geinstalleerd. "We zijn na jaren van research nu in staat steeds gecontroleerder nanodeeltjes te maken en die te plaatsen in support; een poreuze oxide of koolstofstructuur die zorgt dat ze stabiel blijven. Vervolgens kunnen we deze katalysatoren testen in een reactor, onder hoge druk en bij hoge temperatuur. Deze proeven zijn representatief voor de veel grootschaliger industriële praktijk." Het onderzoeksteam doet daarnaast proeven in deeltjesversnellers. "Het prettige is dat Nederland en België een eigen station hebben bij de Europese synchroton in Grenoble. Daarnaast krijgen we vaak meettijd op andere deeltjesversnellers zoals SOLEIL bij Parijs."

Duurzame energie

Katalyse wordt op grote schaal gebruikt voor het maken van bijvoorbeeld brandstoffen, plastic en medicijnen. Elke verbetering in het bereiden van katalysatoren heeft dus meteen een groot effect, bijvoorbeeld doordat minder energie en materiaal nodig is, of minder afval gevormd wordt. "Wat dat betreft heeft onze onderzoeksgroep inmiddels een naam hoog te houden. Daarnaast is mijn inzet om duurzame energiebronnen als zon en wind effectiever in te zetten. Met behulp van deze bronnen kun je duurzaam waterstof of synthesegas maken, dat kan worden omgezet in brandstoffen en bouwstenen voor de industrie, die we nu nog vooral uit fossiele grondstoffen maken. Ik ga de uitdaging aan om de directe omzetting naar ethanol mogelijk te maken. Het maken van ethanol kan al met nanodeeltjes van rhodium, een zeldzaam en duur metaal, maar ik denk dat het ook mogelijk is met een combinatie van twee verschillende metalen, bijvoorbeeld koper en kobalt. We testen de invloed van de samenstelling van de metaal nanodeeltjes, de structuur van de support en de invloed van verschillende promoters op de katalyse."

Holy grail

De ambitie van de Jongh stopt daar niet. "Bij een ERC-aanvraag mag je een stip aan de horizon zetten. Daarom wil ik tijdens het onderzoek ook proberen of directe omzetting van CO2 mogelijk is. Dat is toch wel een holy grail, hoewel er nog veel praktische haken en ogen aan zitten." Het onderzoek is actueel en vooruitstrevend. De Jongh ontdekt steeds meer. "De laatste ontdekking is dat een batterij niet per sé een vloeibaar bestanddeel hoeft te hebben. Daarmee komt veiliger energieopslag in zicht. Erg relevant in verband met elektrische auto’s en het onregelmatige karakter van zon en wind." En weg is ze weer.