Door de samenstelling van moleculen te veranderen kan de ene stof in de ander omgezet worden en met een katalysator gaat dit beter. STCA-onderzoekers zoals Annemarieke maken katalysatoren in een zogenoemde katalysekeuken. Het is een beetje zoals koken. Door de juiste combinatie van ingrediënten en een goede oven te gebruiken krijg je de beste katalysator. Geen 100% bureaubaan. “Ik ben veel in het lab bezig. Ik vind het leuk om iets te maken en dan te kijken of het werkt en verder te optimaliseren. “

Wat heb je in je hand?

“Met deze schroef drukken we katalysatorpasta, een soort keramische klei, door kleine gaatjes heen. Dit noemen we extruderen. In de pasta zitten meestal metalen, zoals ijzer of zilver, die de katalysator actief maken. De spaghettivormige slierten die je met extruderen krijgt bakken we in een oven tot ze hard zijn. Vervolgens breken we de slierten in kleine stukjes en dat is dan de uiteindelijke katalysator.”

Aan welke oplossing werk je mee?

“Het gebruik van een katalysator heeft verschillende voordelen. De activiteit van een katalysator zorgt ervoor dat een proces sneller verloopt. De selectiviteit van een katalysator zorgt ervoor dat er minder bijproducten gemaakt worden die we weg moeten gooien en dat er minder proceskosten zijn. Doordat een katalysator een proces efficiënter maakt heb je een schoner productieproces, wat bijvoorbeeld minder CO2-uitstoot betekent. “

Wat doe jij precies? En waarom?

“In STCA’s katalysekeuken maak ik katalysatoren voor het GTL-proces. In Qatar staat de grootste fabriek ter wereld voor GTL-producten. Die fabriek heeft wel 50 verschillende katalysatoren op verschillende plekken in het proces. Ik werk voornamelijk aan de ontwikkeling en optimalisatie van de katalysator die de koolstofatomen (C-atomen) van methaangas aan elkaar koppelt. Een methaangasmolecuul bestaat uit 1 C-atoom. Als je deze C-atomen aan elkaar koppelt tot ketens van 5 tot 12 C-tjes dan krijg je benzine. Kerosine en diesel zijn ketens van 12 tot ongeveer 18 koolstofatomen. Bij langere koolstofketens krijg je smeermiddelen en bij nog langere ketens paraffine, een soort was dat op kaarsvet lijkt. Shell verkoopt de paraffine aan fabrikanten die er bijvoorbeeld schoonmaakmiddelen of plastics (PE) mee maken.”

“Als we een nieuwe katalysator ontwikkelen die één procentje actiever of selectiever is, kan de fabriek meer product verkopen of miljoenen euro’s besparen. “

“Optimaliseren van katalysatoren blijft dus nodig. Als we in STCA helemaal tevreden zijn over een nieuwe katalysator gaan we deze proberen te maken op grote schaal in een fabriek. Als alles goed gaat, komt de nieuwe katalysator uiteindelijk in productie.”

Wat heeft de consument eraan?

“Nu werken we nog met aardgas als bouwstenen. Straks kunnen we dankzij ons onderzoek steeds meer CO2 als grondstof gebruiken voor dezelfde producten, waaronder kerosine en benzine. Dan ga je de CO2 een soort van recyclen. Hiervoor hebben we natuurlijk wel weer nieuwe katalysatoren nodig. Daar zijn we al mee bezig in onze afdeling.”

In vrijwel elke technologie die STCA ontwikkelt, komt een chemische reactie voor om de ene stof in de ander om te zetten. Met een katalysator gaat vrijwel elke chemische reactie makkelijker en efficiënter. Een katalysator is een stof waarop de omzetting plaatsvindt zonder dat deze zelf wordt verbruikt. Een voorbeeld van een proces dat katalysatoren gebruikt is het gas-to-liquids (GTL) proces. Het GTL-proces gebruikt aardgas in plaats van aardolie om onder andere smeermiddelen, schoner verbrandende transportbrandstoffen of grondstoffen voor alledaagse producten te maken.

Meer Shell

Van fossiele naar hernieuwbare energie: een sleutelrol voor katalyse

In vrijwel elke technologie die bij STCA ontwikkeld wordt, komt een chemische reactie voor om de ene stof in de ander om te zetten. Met een katalysator is vrijwel elke chemische reactie beter uitvoerbaar. 

Gas-to-liquids (GTL)

Het gas-to-liquids (GTL) proces gebruikt aardgas in plaats van olie om vloeibare producten te maken zoals brandstoffen voor voertuigen met dieselmotoren en brandstof voor vliegtuigen. Daarnaast kan het GTL-proces ook grondstoffen voor alledaagse producten zoals wasmiddelen, cosmetica, kunststof en smeermiddelen maken. 

Onderzoek in STCA

Wat gebeurt er allemaal in STCA en welk soort onderzoek wordt hier uitgevoerd?

Knappe handen

Handen uit de mouwen voor techniek. STCA-onderzoekers vertellen wat ze doen, waarom ze dat doen en wat u er straks aan heeft.