Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
NWO-onderzoeker maakt revolutionaire chemische verbinding
11 mei 2010
Frisdrankflessen en fleecedekens worden milieuvriendelijk.
NWO-onderzoeker Frank Koopman heeft een biogebaseerde verbinding
gemaakt die één van de belangrijkste grondstoffen voor plastic
producten kan vervangen. Het Amerikaanse Department of Energy gaf de
nieuwe stof een plekje in de wereldwijde top twaalf van meest
veelbelovende biologische stoffen voor de chemische industrie. Koopman
promoveert op 12 mei aan de TU Delft.
Frank Koopman doet onderzoek naar het gebruik van biogebaseerde
grondstoffen voor de productie van chemicaliën en brandstoffen.
Biomassa - zoals hout en plantenafval - is soms lastig te gebruiken als
grondstof door de aanwezigheid van furaan-aldehydes
(5-hydroxymethylfurfural, afgekort HMF, en furfural). Deze stoffen
ontstaan wanneer biomassa wordt omgezet naar vrije suikers, de basis
voor biobrandstof. Koopman ontdekte dat de bacterie Cupriavidus
basilensis deze vervuilende bijproducten opeet. Bovendien produceert
die bacterie het stofje FDCA. Dat kan één van de grondstoffen van
polyethyleen-tereftalaat (PET, bekend van de frisdrankflessen en
fleecevesten) vervangen. In die industrie gaan jaarlijks miljarden om.
Goede spijsvertering
Koopman en zijn collega's van de TU Delft en BIRD Engineering ontdekten
dat de chemische verbinding FDCA (2,5-furaandicarboxylzuur) ontstaat
wanneer Cupriavidus basilensis HMF afbreekt. De onderzoekers brachten
het hele spijsverteringsstelsel van de bacterie in kaart, onder meer om
deze afbraakroute ook over te kunnen plaatsen naar andere organismen.
Het enzym dat verantwoordelijk is voor de vorming van FDCA kan, in
tegenstelling tot de meeste chemische routes, HMF volledig omzetten tot
FDCA. Frank Koopman heeft dit enzym, in samenwerking met Nick Wierckx,
Han de Winde en Harald Ruijssenaars, in de bacterie Pseudomonas putida
geplaatst. Hiermee kan FDCA op labschaal in hoge concentraties
geproduceerd worden. Dit proces wordt momenteel verder ontwikkeld door
BIRD Engineering.
De afbraak van HMF en furfural maakt ook het omzetten van biomassa naar
brandstoffen veel goedkoper. Kostbare en milieuonvriendelijke methoden
om deze bijproducten te verwijderen worden namelijk overbodig. Het
gebruik van hout of plantenafval voor de productie van chemicaliën en
biobrandstoffen zoals bioethanol heeft als voordeel dat deze
grondstoffen niet concurreren met de voedselproductie. Hout en
plantenafval worden mede dankzij het onderzoek van Koopman
aantrekkelijke alternatieven voor het produceren van biobrandstoffen.
B-BASIC
Het onderzoek van Koopman, Wierckx, Ruijssenaars en De Winde maakt
onderdeel uit van het B-BASIC consortium. Binnen B-BASIC (Bio-based
Sustainable Industrial Chemistry) werken Nederlandse universiteiten,
onderzoeksinstellingen en de industrie samen. Het programma richt zich
op de ontwikkeling van nieuwe concepten voor de duurzame productie van
energie en chemicaliën. Binnen dit project werd samengewerkt met de
werkgroep bioconversie van TNO. B-BASIC is onderdeel van ACTS (Advanced
Chemical Technologies for Sustainability), het NWO-platform voor
publiekprivaat onderzoek op het gebied van duurzame chemische
technologie.
Over NWO
NWO is dé nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het
wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via
nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 700 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 ruim 5300 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.
..............................
Meer informatie:
* NWO, afdeling Voorlichting en Communicatie
* t: +31 (0)70 344 07 13, voorlichting@nwo.nl