Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

1 november 2011

Olie beter om te zetten naar benzine dankzij slimme kijktechniek

Katalysatormateriaal is nodig om van ruwe olie benzine en andere brandstoffen te maken. Maar hoe goed afzonderlijke katalysatordeeltjes werken en blijven werken wist tot nu toe niemand nauwkeurig vast te stellen. NWO-onderzoeker Bert Weckhuysen en zijn team van de Universiteit Utrecht hebben, in samenwerking met het katalysatorbedrijf Albemarle Catalysts, in beeld gebracht hoe goed de deeltjes hun werk doen. Hierdoor kunnen betere katalysatoren worden gevonden. Die zijn nodig om goede brandstoffen te kunnen blijven produceren. De industrie moet namelijk steeds meer moeite doen om constante kwaliteit brandstof uit de nog beschikbare, kwalitatief slechte, olie te halen. Naar aanleiding van dit onderzoek verschijnt een artikel in het novembernummer van Nature Chemistry.

De katalysatormaterialen die olieraffinaderijen gebruiken, zijn een soort slimme, piepkleine zandkorreltjes vol poriën en 'zure plekken'. De oliedeeltjes, lange koolwaterstofketens, kruipen in de poriën en worden op de zure plekken in kortere ketens geknipt. Dit is het kraken van ruwe aardolie. Deze kortere koolwaterstofketens kunnen dan als benzine of diesel in een automotor worden verbrand.

'Iedereen dacht altijd dat elk kraakkatalysatorbolletje ongeveer even actief was en dat de actieve plaatsen gelijkmatig over het korreltje zaten. Maar niets is minder waar,' vertelt Weckhuysen. 'We hebben onder een fluorescentiemicroscoop een 3D-plattegrond gemaakt van de actieve plaatsen in zulke bolletjes. De plekken kunnen we opsporen door thiofeen te gebruiken. Zodra zo'n molecuul terecht komt bij de zure plekken, geeft het groen fluorescerend licht af. Hoe feller het groene licht, hoe actiever de zure plekken zijn.' Door kennis over deze actieve plaatsen, de zure plekken, kunnen de meest effectieve katalysatoren worden geselecteerd. Daarmee kan makkelijker olie in benzine worden omgezet. Met deze techniek is bovendien te zien wanneer de deeltjes minder actief worden en dus aan vervanging toe zijn.

NWO-ACTS
Het onderzoek naar de effectiviteit van katalysatoren vond plaats in het kader van het publiek-private samenwerkingsplatform ACTS, het NWO-platform voor publiekprivaat onderzoek op het gebied van duurzame chemische technologie. Katalysatorbedrijf Albemarle Catalysts in Amsterdam was sponsor van een deel van het onderzoek en heeft samen met de Utrechtse onderzoekers twee verschillende productiemethodes van kraakkatalysatoren onderzocht. In 2012 gaan als vervolg op ACTS vier nieuwe Technology Areas for Sustainable Chemistry (TASCs) van start, gericht op onderzoek en innovatie in duurzame chemie, met een sterke focus op de toepassing van innovatieve technologieontwikkeling.

Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is de onafhankelijke nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 500 miljoen euro uit aan subsidies voor toponderzoek en toponderzoekers, vernieuwende instrumenten en apparatuur, en aan instituten waar toponderzoek wordt bedreven. NWO financiert het onderzoek van zo'n 5000 getalenteerde wetenschappers aan universiteiten en instellingen. Selectie door middel van peer review is in handen van onafhankelijke deskundigen. NWO bevordert de overdracht van kennis naar de maatschappij en het bedrijfsleven.


---