Kjemi er overalt

Bak verdifulle produkter står kjemien. I årene som kommer blir det en hovedoppgave for kjemikere å utvikle produkter på en mer bærekraftig måte.

Publisert

KOSK II

Forskningsrådets program Katalyse og organisk syntetisk kjemi (KOSK II) har som mål å bidra til miljøvennlig utnyttelse av norske naturgassressurser, økt verdiskaping i kjemisk industri og redusert produksjon av giftige og miljøskadelige forbindelser.

Professor Matthias Beller

• Direktør ved Leibniz-Institut für Katalyse ved universitetet i Rostock, som ble grunnlagt i 1952. Siden 2003 har det tilhørt Leibniz-stiftelsen som er én av fire store forskningsorganisasjoner i Tyskland.
• Doktorgrad i grunnleggende organisk syntese. Etter denne jobbet han seks år i industrien før han gikk tilbake til akademia for å kombinere industriell utvikling og organisk kjemi.
• Talsmann for bærekraftig kjemi og fornybar energi. I 2010 var han den første som ble tildelt European Sustainable Chemistry Award.
• Hovedinnleder på Forskningsrådets sluttkonferanse for KOSK-II i februar 2013.

 

– Alt, både i naturen og det som er menneskeskapt, er laget ved hjelp av kjemi. Uten kjemi ville det ikke vært noe liv, sier den tyske kjemiprofessoren Matthias Beller.

Beller påpeker at det meste innen teknologisk innovasjon er basert på nye materialer som lages ved hjelp av kjemi.

Han mener kjemikere har et ansvar for å produsere produkter på en renere måte. De kjemiske prosessene som brukes i dag er ofte verken bærekraftige eller effektive.

Renere kjemi

Katalyse er en helt sentral teknologi for produksjon av kjemikalier, men bruken av katalyse for å kontrollere kjemiske reaksjoner kan ifølge Beller forbedres.

– Vi trenger for eksempel å finne mer effektive katalysatorer for legemiddelindustrien der vi bruker flertrinnssyntese. For dyre kjemikalier som legemidler, har man kort tid på seg til å optimalisere produksjonsprosessen fordi tiden det tar å komme markedet er den viktigste faktoren for økonomisk suksess, forteller Beller.

– En titrinns farmasøytisk produksjonsprosess kan i dag produsere 100 ganger mer avfall enn ønsket produkt. Med færre reaksjonstrinn, mindre løsningsmiddel, mindre avfall og færre edelmetallbaserte katalysatorer, vil prosessene bli mer bærekraftige.

I årene som kommer mener Beller at vi også i større grad må bruke fornybare kilder for å produsere både kjemikalier og energi.

– Vi må helt klart bruke fornybare kilder for å produsere energi, kanskje ikke Norge på grunn av all oljen og gassen, men globalt vil disse kildene bli mangelvare.

Kan lage hva som helst

En annen utfordring for kjemikerne er ifølge Beller å forstå hvordan de kan lage molekyler med bestemte egenskaper og ikke bare bestemte molekylstrukturer.

– Vi har helt klart gjort store framskritt innen kjemien de siste hundre årene. Vi har utviklet teknologier og metoder på molekylnivå, og i dag kan vi syntetisere alle tenkelige molekylstrukturer, sier Beller.

– Vi vet imidlertid ennå ikke hvordan vi skal syntetisere molekyler med bestemte egenskaper. Vi vet for eksempel ikke hvordan vi skal lage kjemikalier med bestemte elektroniske egenskaper, materialer med en viss robusthet eller et legemiddel som hemmer en bakterie eller en reseptor på cellene våre, forklarer Beller.

Han mener at i den ideelle verden ville kjemikere laget molekyler med fornuftige egenskaper og ikke bestemte strukturer. I framtida vil kjemikere derfor jobbe mer med egenskaper til molekyler og mindre med struktur.

Brobygger mellom akademia og industrien

– Beller selv prøver å utvikle metoder som er nyttige for industrien. Han har blant annet utviklet en ny katalysator som vil gjøre produksjonen av hydrogen lettere og billigere. Katalysatoren er basert på lett tilgjengelig jern. Hydrogenet som lages, er en miljøvennlig energikilde som kan brukes som drivstoff. Det eneste avfallet som dannes i prosessen, er vann.

Professor Matthias Beller i ett av sine laboratorier. (Foto: Beller)
Professor Matthias Beller i ett av sine laboratorier. (Foto: Beller)

– Ved instituttet har vi en formålsparagraf som sier at vi skal ta minst én katalytisk prosess til pilotstadiet hvert år. Vi prøver å realisere dette målet ved å jobbe sammen med industripartnere på forskjellige områder, sier han.

Norske fortrinn

Beller mener Norge har naturlige fortrinn som gjør det mulig å drive forskning på høyt nivå innen petrokjemi, men han undrer seg over at Norge ikke foredler større andel av oljen og gassen for å selge mer høyverdiprodukter.

Han trekker også fram at Norge har høyt kvalifisert arbeidskraft og kan gjøre fremragende kjemi og konkurrere på internasjonalt nivå.

Han mener KOSK IIs mål om mer internasjonalt samarbeid er bra. Det vil bidra til å gjøre norske kjemikere mer synlige i Europa.