Ben Feringa

"We moeten de handen ineen slaan"

Wetenschap en industrie kunnen niet zonder elkaar. Voor Professor Ben L. Feringa (1951) is dat zonneklaar. En hij kan het weten. Ondanks dat het primaat van zijn werk fundamenteel onderzoek is, leerde hij bij Shell wat het behelst om wetenschappelijke ontdekkingen marktrijp te maken. “We moeten niet bang zijn voor elkaar.”

Door Monika Jak & Rob van 't Wel op 20 sep. 2021

Vanaf zijn woonplaats Paterswolde is het 15 kilometer naar het lab van de universiteit van Groningen. Feringa fietst het vijf dagen in de week. De fiets stalt hij in het fietsenrek bij de faculteit Science and Engineering. Een bescheiden bordje met de tekstBicycle Parking Space Reserved for Nobel Laureate markeert zijn plek. Het markeert tevens de nuchterheid van de geboren Drent en trotse bezitter van het Elfsteden-kruisje van de tocht in 1997.

Feringa ontving in 2016 de Nobelprijs voor scheikunde voor zijn werk aan moleculaire motors: nanomotors. De potentiële toepassingen van deze vinding zijn spectaculair. Moleculaire apparaatjes zijn bijvoorbeeld in te zetten om geneesmiddelen naar een bepaalde plaats in het lichaam te transporteren.

Naast de vermeldingen van de vele prestigieuze, wetenschappelijke / wetenschaps prijzen, staat op zijn cv een schier eindeloze lijst van redactieschappen, lidmaatschappen en bestuursfuncties. Je vraagt je af hoe deze man nog tijd vindt om te fietsen. Of voor dit vraaggesprek. Dat is vooral, zo blijkt, omdat Feringa graag zijn overtuiging over het voetlicht wil krijgen: de noodzaak tot meer strategische samenwerking tussen wetenschap en industrie om doorbraken te realiseren op weg naar een duurzame toekomst.

Video: "We moeten de handen ineen slaan"

Ben Feringa spreekt met Shell-onderzoeker Tim Baart over samenwerking tussen wetenschap en industrie.

De wereld kampt met meerdere crises zoals de corona- en de klimaatcrisis. Welke rol heeft de wetenschap?

“Ik ben geen viroloog, dus laat ik mij verre houden van corona. Ik claim wel iets van chemie af te weten. Als het gaat om duurzaamheid en klimaat, is er werk aan de winkel. Met name in de maakindustrie. Die moeten we op een andere leest gaan schoeien. De petrochemie is de afgelopen honderdvijftig jaar waanzinnig succesvol geweest. Maar naast de brandstoffen voor onze auto's, vrachtwagens, schepen en vliegtuigen, draait een flink deel om de productie van basiscomponenten voor de maakindustrie van ons land. De plastics, geneesmiddelen, verven, kunststoffen, noem maar op. Ik ben ervan overtuigd dat we een nieuwe chemie kunnen ontwikkelen en een deel van de klassieke chemie gaan vervangen die nu nog is gebaseerd op hoge temperaturen en reacties in kraakinstallaties. Het moet schoner worden. Met minder afval en energieverbruik. Dat is mijn toekomstscenario.

“Dat betekent dat we andere manieren moeten vinden om bouwstenen te maken, bijvoorbeeld via elektrochemie. En alternatieven voor de bestaande petrochemische grondstoffen. We zullen niet alles kunnen baseren op biomassa, daar geloof ik niet in, maar een rol zal het zeker spelen. Verder zijn we nu waanzinnig goed in het maken van componenten zoals propeen, polypropyleen, ethyleenoxide en ethyleenglycol, wat Shell ook op grote schaal doet. Alleen het hergebruik moeten we nog onder de knie krijgen. Dat geldt ook voor recycling van zeldzame grondstoffen en materialen in producten en processen. Dus daar liggen talloze mogelijkheden voor onderzoek en ontwikkelingswerk. En dat is al gaande. Een mooi voorbeeld is de synthetische kerosine die Shell onlangs heeft ontwikkeld. Shell heeft de technologie in handen om waterstof te maken. Nu hebben ze groene waterstof gebruikt om CO2 om te zetten in synthetische kerosine. Dus CO2 uit de lucht halen en daar weer brandstof van maken voor vliegtuigen. Daarmee is het cirkeltje rond. Shell laat zien dat het kan. Ze hebben nu nog maar vijf ton geproduceerd, maar het betekent een geweldig perspectief.”

Wanneer is het realiteit denkt u?

“Dat kan ik niet voorspellen. Een Boeing gaat niet elektrisch vliegen, daar geloof ik niks van, Maar ooit vliegen we neutraal. Op synthetische kerosine, of mogelijk op waterstof. Op dit moment hebben we meerdere opties nodig. En vooral een lange adem. Kijk naar het Shell Pearl proces. Toen ik bij Shell werkte in de zeventiger jaren waren mijn collega's op de afdeling naast ons bezig in de zuurkast met een kleine opstelling om uit aardgas diesel te maken: gas-to-liquids. Ik zie het nog voor me. Hoe, op een gegeven moment – drup, drup, drup – de schone diesel eruit kwam. Zo mooi, zo zuiver. Maar hoe lang heeft het niet geduurd voordat de markt rijp was voor die toepassing? Hoe lang duurde het niet voordat Shell het technologisch zo voor elkaar had dat ze in Qatar die fabriek konden bouwen? Zoiets vergt jaren. Nu wordt jaarlijks een paar miljoen ton geproduceerd, van aardgas dat vroeger afgefakkeld werd, omdat men daar geen idee had wat ze met al dat gas aan moesten. Shell heeft daarvoor een fantastisch proces ontwikkeld. Om verschil te kunnen maken, is het motto ‘alle hens aan dek’. Overheid, industrie en de academische groepen samen. Je moet gewoon meer lef tonen. Wij kunnen echt wel het verschil maken hoor.”

Een van de vehikels om de samenwerking tussen industrie en wetenschap concreet te maken, is het in 2016 opgerichte Advanced Research Center Chemical Building Blocks Consortium (ARC CBBC). Hierin werken AkzoNobel, BASF, Nouryon en Shell samen met de universiteiten van Eindhoven, Groningen en Utrecht, met steun van de Nederlandse overheid. Het doel van die samenwerking is baanbrekende oplossingen te vinden om broeikasgasemissies tegen te gaan en duurzame processen en producten werkelijkheid te laten worden. Feringa is voorzitter van het bestuur van het consortium.

"Het draait om hervorming van de basis-industrie. Daar moet de grote verandering komen."

“In het Advanced Research Center ontwikkelen we nieuwe chemische bouwstenen en routes naar energiedragers”, vertelt hij. “Het gaat hier om fundamentel ontdekkingen. Wij zijn er bijvoorbeeld in geslaagd water te onttrekken aan cellulose van houtafval en dat met behulp van lucht en licht om te zetten in een vervanger van acrylaat. Vervolgens hebben we hiermee polymeren en coatings gemaakt. De eerste testen tonen aan dat die net zo goed zijn als de huidige coatings op je auto. Dat betekent een revolutie. De productie van acrylaat bedraagt jaarlijks miljoenen tonnen. We hebben nu nog geen halve kilogram gemaakt, maar het onderzoek laat zien dat je met louter groen afval, lucht en licht – niks geen nasty chemicals of hoge temperaturen – een goed én schoon product kan maken.”

Hoe ziet u de rolverdeling tussen wetenschap en industrie? Wie heeft welke taak?

“Industrie en wetenschap moeten de handen ineen slaan. Wat betreft de rolverdeling zou ik zeggen 'schoenmaker blijf bij je leest'. Onze rol is fundamenteel onderzoek doen en grenzen verleggen. Vervolgens moeten we ontdekkingen samen met industriële partners ontwikkelen voor de markt. Als academische groepen het ontwikkelingswerk gaan doen wat bijvoorbeeld de industrie zelf veel beter kan, dan zijn we dom bezig. Bedrijven zoals Shell hebben de kennis en technologie daarvoor in huis. En we weten allemaal hoe kostbaar en tijdrovend het is. Dan moeten andere producenten het nog overnemen. Toen we in mijn tijd bij Shell een nieuw product hadden ontwikkeld, zei mijn baas: ‘We hebben een probleem opgelost, maar direct een nieuw probleem erbij. Nu moeten we de industrie overtuigen ons product te gaan gebruiken’. Producenten vervangen niet zo gauw processen en producten. Je moet met iets komen dat minstens zo goed is, goedkoper en zeker schoner.”

Middenvelder bij F.C. Shelltic

‘Op ons verlichte voetbalveld kunt u enthousiasme, goedwillende ondeskundigheid, kwaliteit en balvaardigheid bewonderen, terwijl de man in het zwart deze mengelmoes van voetballers in goede banen probeert te leiden.’ Een citaat uit de Labspiegel van maart 1982, het personeelsblad van het Koninklijke/Shell-Laboratorium Amsterdam, kortweg KSLA, voorloper van het huidige STCA (Shell Technology Centre Amsterdam).

De voetbalvereniging van het lab luisterde naar de naam F.C. Shelltic, gekozen omdat in die tijd de Schotse club Celtic de Europacup I wist te winnen. ‘En zo zult u dus regelmatig één of meerdere collega's het KSLA zien verlaten, niet met het welbekende diplomatenkoffertje maar met een sporttas’, aldus het verslag. Ben Feringa was één van hen. “Ik heb er hele goede herinneringen aan. Zowel in Engeland als in Amsterdam speelde ik voor F.C. Shelltic. Een topscoorder was ik niet. Ik was middenvelder, want kon hard lopen. En de bal goed naar voren brengen en een mooie pass geven. Daar werd ik wel om gewaardeerd.”

Hoe kom je tot goede samenwerking?

“Je moet niet bang zijn voor elkaar. In de zeventiger jaren, tijdens mijn promotieonderzoek, was industrie in de academische wereld een vies woord. We moeten af van de angst dat we gedicteerd zullen worden door de industrie. Universiteiten en instituten moeten uiteraard de vrijheid van handelen, denken en creativiteit bewaken. Tegelijkertijd kunnen wij wel degelijk nadenken over de fundamentele vragen en uitdagingen die de industrie aanreikt en potentiële oplossingen aandragen die de wereld op termijn verder kunnen helpen. Het gaat om wederzijds vertrouwen én elkaar de ruimte bieden.”

Hebben overheid en andere partijen die gaan over het verdelen van geld de juiste voeling met wat nu nodig is?

“Nee. Men denkt voortdurend dat alles wel goed komt als we maar elektrisch gaan rijden en onze huizen beter isoleren. Sorry hoor, maar er moet echt meer gebeuren. Men realiseert zich niet dat als je het serieus anders wilt gaan doen en de doelstellingen van de klimaatagenda wilt halen, je het daarmee niet redt. Ga maar na: als je alle energie voor transport en huishoudens in Nederland bij elkaar optelt, kom je lang niet aan het energieverbruik van de industrie. Het draait om de hervorming van de basisindustrie. Daar moet de grote verandering komen.”

Wat moet er gebeuren?

“Daar kan ik heel duidelijk over zijn. In het Nationaal Groeifonds is voor de komende vijf jaar 338 miljoen euro uitgetrokken voor toepassingen van waterstof in de chemie, transportsector en zware industrie. Voor dit bedrag moet je groene waterstof produceren en de chemie verduurzamen. Je voelt op je klompen aan dat dat veel te weinig is. Zet daar maar 3,5 miljard op in en voor de komende tien jaar nog eens 10 miljard. Je hebt langetermijnprogramma’s nodig met voldoende investeringen voor het hele traject.

“Verder moet onderwijs hoog op de prioriteitenlijst komen. Van basis- tot academisch onderwijs. Wij moeten onze jonge mensen opleiden voor de toekomst. Ze moeten over de grenzen van de huidige mstand van de wetenschap leren kijken. Negentig procent van mijn promovendi gaan naar de industrie. Het is onze taak ze zo op te leiden dat zij over tien, twintig jaar de innovatie gaan leiden. Dat doen we door ze heel spannend onderzoek te laten doen, waarmee wij proberen te concurreren met onze vrienden in Japan, Duitsland, Engeland en Amerika. Niets leukers dan kijken of we onze Amerikaanse wetenschappelijke vrienden te slim af kunnen zijn. Wetenschap is topsport. Jij wilt het liefst de eerste zijn. Bovendien is Nederland afhankelijk van onze kennismaatschappij. Momenteel vind ik de situatie zorgelijk. Als ik ons kabinet was, zou ik een gedegen plan maken om ons onderwijs naar een hoger niveau te tillen.”

Hoe kijkt u naar de rol van Shell?

“Shell wordt stevig geassocieerd met de klassieke petrochemie en nu vaak neergezet als een van de boosdoeners als het gaat om duurzaamheid en klimaat. Maar men vergeet dat de petrochemie ons waanzinnig veel goeds heeft gebracht. Je moet niet denken dat je de petrochemie zomaar opzij kan schuiven. Neemt niet weg dat Shell nu een voortrekkersrol kan gaan vervullen in de duurzaamheidsagenda. Er wordt aangeschopt tegen de grote industrie, maar als je bij een bedrijf zoals Shell zit, heb je wel de mogelijkheid om een fabriek te bouwen, om te investeren. Dat is de kracht van een bedrijf. En ik zou zeggen ‘help ons alsjeblieft om de overheid duidelijk te maken dat we samen de schouders eronder moeten zetten’. Anders redden we het niet.”

Bent u optimistisch?

“Heel optimistisch. Wij zijn in staat geweest petrochemie te ontwikkelen tot het niveau waarop wij levensreddende geneesmiddelen maken, auto's en Boeings bouwen, brandstof maken voor onze auto’s, verf zodat je huis niet verrot en ga zo maar door. Wat we voor elkaar hebben gekregen, is absoluut waanzinnig. Nu moeten we het anders en beter doen. Ik heb er vertrouwen in dat we daartoe ook in staat zijn. Natuurlijk lukt je dat niet van de ene op de andere dag. Bedenk dat de kosten van milieuproblemen gigantisch kunnen worden als we niets doen. Ik investeer liever in oplossingen.”

Wat heeft u geleerd in de periode dat u bij Shell werkte?

“In mijn tijd was de situatie toch wel heel anders. Laboratoria van bedrijven waren gerenommeerde, fundamentele en toegepaste onderzoeksinstituten van wereldfaam. Neem het Philips Natlab. Dat was een van de meest vooraanstaande natuurkundige laboratoria ter wereld. De displaytechnologie, vloeibare kristallen en de chiptechnologie, waarin ASML nu zo groot is, komt daar vandaan. Het Shell-laboratorium in de zeventiger jaren was de ‘katalyse-universiteit’ van de wereld. Laten we wel zijn, hoeveel nieuwe processen heeft die niet ontwikkeld? Wetenschappers van universiteiten in binnen- en buitenland die nu beroemd zijn, zaten indertijd daar bij de grote bedrijven.“

“Hoewel ik mijn hele carrière vooral fundamenteel onderzoek heb gedaan, wat ook heeft geleid tot een mooie medaille in Stockholm, heb ik er veel baat bij gehad de realiteit binnen een bedrijf mee te maken. Dat het onderzoek uiteindelijk daadwerkelijk een proces of product moet opleveren, alle stappen van ontdekking naar fabriek doorloopt. Een belangrijke les die ik bij Shell heb geleerd en een boodschap die ik mijn studenten meegeef. Het is leuk van alles uit boeken te leren en fantastisch om spannend onderzoek te doen, maar het gaat er om onze partners in de industrie te overtuigen van het belang van onze ontdekkingen. Gelukkig beseft de industrie de noodzaak van samenwerking met de wetenschap meer dan ooit.”

Meer Shell

Wereldprimeur: eerste passagiersvlucht met duurzame synthetische kerosine

Vliegen op duurzame, synthetische kerosine gemaakt van CO2, water en hernieuwbare energie. Kan dat? Ja, zo bewijzen Shell en KLM. 

Shell Technology Centre Amsterdam (STCA)

Technologie-ontwikkeling is de kern van waar het in Shell Technology Centre Amsterdam (STCA) om draait. STCA is in meer dan 100 jaar uitgegroeid tot een toonaangevend instituut. Het is een van de drie grootste onderzoekscentra van Shell wereldwijd.

De nieuwe energiekaart

Shell is groot in olie en gas. Maar op steeds meer plekken in Nederland werken we aan schonere energie. Benieuwd wat Shell in uw buurt of regio doet? Bekijk onze stapjes én stappen in de Nederlandse energietransitie.