nieuws

Onderzoekers willen leren van falen duurzame katalysatoren

Publicatie

14 dec 2016

Categorie

Petrochem

Soort

nieuws

Tags

biomassa, Katalysatoren, TU Eindhoven

De TU Eindhoven gaat onderzoeken waarom veel beoogde katalysatoren in de industrie niet werken. Onderzoeker Evgeny Pidko wil de resultaten gebruiken om gericht duurzame katalysatoren te kunnen ontwerpen. Onder meer voor de omzetting van biomassa. Het onderzoek ontvangt twee miljoen euro van de European Research Council.

Katalysatoren zijn materialen die chemische reacties helpen zonder er zelf aan deel te nemen. Ze laten de reacties sneller of bij lagere temperaturen verlopen of zorgen voor minder afval. Vaak gaat het niet om een enkele stof, maar samenwerkende materialen in katalytische systemen.

De ontwikkeling van een katalysator begint gebruikelijk met de ontdekking van een stof die katalytisch actief is. Daarna zoeken wetenschappers op fundamenteel niveau uit hoe de katalysator werkt. Door deze aanpak wordt echter niet duidelijk waarom veel beoogde katalysatoren niet werken. Bovendien worden veel potentiële katalysatoren over het hoofd gezien. Ook verliezen sommige katalysatoren na een tijdje hun werking. Vaak om onbekende redenen.

Duurzame omzetting van biomassa

Pidko wil met zijn project genaamd DeLiCat (Death and Life of Catalysts) nu gaan doorgronden waarom sommige katalysatoren niet ‘leven’ en andere wel. Hij gaat de nieuwste chemische inzichten gebruiken voor computersimulaties, om de complexe reactieprocessen te ontrafelen. Met die kennis wil hij multifunctionele katalytische systemen ontwerpen. Het liefst zonder dure zeldzame metalen. Ze moeten bovendien blijvend werken en weinig afval genereren. Vervolgens gaat Pidko experimenten doen om te zien of de ontworpen systemen ook in het echt zo werken zoals voorspeld.

Methanolbatterij

Duurzame omzetting van biomassa in nuttige basischemicaliën is een van de twee onderzoeksonderwerpen van Pidko en zijn team. Daarnaast kijken ze naar alcoholen als opslagmedium voor waterstof. Katalysatoren moeten ervoor zorgen dat waterstof er snel in kan worden opgeslagen en ook weer snel aan onttrokken. Eerder werk van onder meer Pidko leidde al tot een snelle methode voor waterstofopslag in mierenzuur. Methanol zou nog beter zijn. Dat kan drie keer zoveel waterstof opslaan. Heel interessant voor waterstofopslag in bijvoorbeeld auto’s met een brandstofcel. ‘Als we een methanolbatterij kunnen maken, dat zou echt een doorbraak zijn’, aldus Pidko.