Met Spinozaprijs wil Bert Weckhuysen zijn onderzoek verfrissend houden
Na drie jaar is er weer een Spinozaprijs voor de Universiteit Utrecht. Bert Weckhuysen, hoogleraar Anorganische Chemie en Katalyse, was vanmiddag in Den Haag bij de officiële bekendmaking van de ‘Nederlandse Nobelprijs’. Met DUB sprak Weckhuysen over zijn plannen met het prijzengeld en zijn wetenschappelijke ambities. "Ik doe onderzoek naar nieuwe en betere katalysatoren om een duurzame samenleving te maken."
Twee weken geleden kreeg Weckhuysen een telefoontje van NWO-voorzitter Jos Engelen die per trein naar België onderweg was. De verbinding was erg slecht en viel steeds weg. “Ik dacht, waar gaat dit over. Ik had geen idee.” Uiteindelijk lukte het de voorzitter aan de lijn te krijgen. “Ik heb goed nieuws voor u. U bent één van de Spinozaprijswinnaars,” hoorde Weckhuysen. Terwijl Engelen nog een heel verhaal vertelde, viel Weckhuysen stil. Een onverwachte verrassing. “Maar dat je het dan nog twee weken geheim moet houden, valt best zwaar. Van mij hadden ze het ook een paar dagen van tevoren mogen zeggen.”
Bert Weckhuysen is een rijzende ster in de wetenschap. Vorig jaar haalde hij een ERC Advanced grant, een prestigieuze Europese subsidie van 2,5 miljoen euro binnen. Hij werd de eerste faculteitshoogleraar van de Bètafaculteit en ontving de International Catalysis Award van de International Association of Catalysis Societies. Eerder dit jaar ontving hij al de Bourke Award, een prestigieuze wetenschappelijke onderscheiding van de Royal Society of Chemistry.
Zijn succesfactor is volgens Weckhuysen dat hij vasthoudt aan een sterke focus binnen het onderzoek. “Kies een eigen en vernieuwend thema binnen het onderzoek, concentreer je daar op en ga dan buffelen.”
Weckhuysen heeft internationale faam verworven met zijn onderzoek naar heterogene katalysatoren. Katalysatoren zijn stoffen die een chemische reactie versnellen zonder zelf opgebruikt te worden. Zijn onderzoeksteam probeert met behulp van geavanceerde meetmethodieken de werking van katalysatoren beter te begrijpen.
Bij katalyse-onderzoek kijk je bijvoorbeeld hoe brandstoffen of plastics gevormd worden en hoe je ze uit verschillende grondstoffen, zoals aardolie, aardgas en biomassa, precies kan produceren. Het bijzondere van zijn onderzoeksbenadering is dat het katalytisch proces zelf centraal staat. “Wij zitten er bovenop als katalyse plaatsvindt in een poreus materiaal, echt ‘when the heat is on’”, zegt hij. En dat is letterlijk zo want Weckhuysen gaat uit van een spectroscopische benadering, dat wil zeggen dat hij licht laat schijnen op werkende katalysatoren om zo inzicht te krijgen hoe ze precies werken.
Weckhuysen: “Wij ontdekken puzzelstukjes en kijken in welke puzzel ze passen. Hiermee kunnen we het ‘leven’ en de ‘dood’ van katalysatoren beter in kaart brengen. Dat levert fundamentele inzichten hoe we nieuwe of betere katalysatoren kunnen ontwerpen.“
“Tijdens mijn promotie in België onderzocht ik al katalysatoren met licht, maar dat was hoofdzakelijk vóór de reactie (‘prenataal’ katalysator-onderzoek) of na de reactie (‘post-mortem’ katalysator-onderzoek). Op zich allemaal erg nuttig, maar niet voldoende om de werking van katalysatoren beter te begrijpen. Met onze ondrzoeksgroep hebben we grote stappen gezet toen ik in Amerika als postdoc werkte. Wat mij in die tijd het meest geraakt heeft, is een opmerking van één van mijn ‘postdoc advisors’, Professor Jack Lunsford. Ik vertelde enthousiast over het spectroscopisch onderzoek tijdens mijn AIO-periode in Leuven. Lunsford vroeg na mijn onderzoekspraatje: ‘Maar Bert, wat heeft het dit nu echt met katalyse te maken.’ Dat heeft me aan het denken gezet. Sindsdien probeer ik met mijn onderzoeksteam belangrijke stappen te maken om katalysatoren ‘live’ - terwijl ze onder industrieel relevante condities aan het werk zijn - zo precies mogelijk in kaart te brengen.”
Het bijzondere van het onderzoek is dat het plaatsvindt op het raakvlak van fundamenteel onderzoek, maatschappelijke behoefte en industriële toepassing. “Wij kijken heel nauwgezet hoe een katalysator werkt, waar gebeurt het? Dat geeft inzicht in hun werking en hoe we betere katalysatoren kunnen maken. Hiermee kunnen we chemische processen efficiënter laten verlopen. Zo kunnen we uiteindelijk de wereld duurzamer maken. En in sommige gevallen kan het bedrijfsleven, die nieuwe ideeën omzetten in een nuttig katalysatormateriaal of katalytisch proces.”
Vaak wordt gezegd dat de belangen van wetenschap, maatschappij en bedrijfsleven elkaar bijten. Weckhuysen nuanceert deze stelling. Als Captain of Science van de Topsector Chemie ervaart hij hoe samenleving, wetenschappers en bedrijfsleven kunnen samenwerken wanneer ze voldoende begrijpen waar hun kerntaak ligt en elkaar daarin respecteren en stimuleren. “Fundamentele wetenschap houdt zich voornamelijk bezig met het verwerven van inzichten, van hoe het proces precies loopt; naast methodenontwikkeling, wat in ons geval de spectroscopische gereedschapskist is. Dat levert antwoorden op, die later relevant kunnen zijn voor de maatschappij of voor toepassing in het bedrijfsleven. Je kunt goed samenwerken, maar de taakverdeling moet duidelijk zijn. En als je goed doorspreekt wat de wetenschappelijke vraag moet zijn, kom je een heel eind. Zo zijn heel wat publicaties van onze vakgroep, gemaakt in samenwerking met chemische bedrijven, verschenen in topvakbladen. Het kan dus wel degelijk een win-win situatie zijn”
Concrete zaken waar Weckhuysen onderzoek naar doet zijn om nieuwe manieren te vinden om de bouwstenen van de chemische industrie te maken. “We zijn onder andere bezig met fossiele grondstoffen, zoals aardolie en aardgas. Een voorbeeld: De goedkopere aardolie bevat heel wat onzuiverheden die katalysatoren vergiftigen; onderzoek moet ervoor zorgen dat katalysatormaterialen hier beter tegen kunnen. Maar we werken ook aan hernieuwbare grondstoffen. We zetten bijvoorbeeld biomassa om en dan met name de niet eetbare, houtachtige componenten.
Meer recent werken we aan zogenaamde ‘solar fuels’ onder meer in de strategische alliantie met de TU/e. Met behulp van zonlicht gaan we proberen om CO2 en water op een efficiënte manier om te zetten in eenvoudige moleculen, zoals methanol.”
Weckhuysen ervaart de Spinozaprijs die hij vandaag ontvangt als een ongelooflijke eer. Niet alleen voor hemzelf, maar vooral voor het team waar hij de afgelopen jaren mee heeft gewerkt. De 2,5 miljoen euro kan hij naar eigen inzicht inzetten. “Ik ben nog wat overdonderd door het bedrag en moet dus nog wat beter nadenken wat ik er precies mee wil.
Maar voor een deel van het geld heb ik wel al een bestemming. Ik wil graag in mijn team meer mensen opnemen vanuit totaal andere disciplines. Bijvoorbeeld een wiskundige. Als zo iemand bij ons meedraait in de groep, ziet hij ongetwijfeld andere zaken. Dat kan de katalyse vooruit helpen. Dit idee is nog een stapje verder dan interdisciplinair werken. Bij interdisciplinair werken wordt een onderzoek van meerdere kanten belicht. Ik wil die andere bloedgroep echt bij ons opnemen. Zo hoop je dat je niet blijft vastzitten in wat we nu al bereikt hebben, maar dat we nog meer fundamentele inzichten kunnen verwerven. Wij willen immers meer puzzelstukjes verzamelen en zo de puzzel steeds verder oplossen. De kracht is open te blijven staan voor nieuwe ideeën.”