Professor Veronique Van Speybroeck behoort tot de wereldtop met haar onderzoek naar duurzame technologieën. Voor het plaveien van de weg naar groenere chemische bouwstenen van onze maatschappij wint ze de prestigieuze Francqui-Prijs voor Exacte Wetenschappen.
Van gokken naar voorspelbaarheid
Van waspoeder over lucht- en waterfilters tot het omzetten van ruwe olie naar bruikbare materialen. Elk van die chemische processen in ons dagelijks leven verloopt via katalyse, waarbij een bepaalde stof – de katalysator – een chemisch proces efficiënter doet verlopen zonder daarbij zelf verloren te gaan. De zoektocht naar katalysatoren en de perfecte omstandigheden waarin ze hun werk kunnen doen, zijn lange tijd niet meer geweest dan een weloverwogen gok.
In de plaats van die trail-and-error-aanpak heeft UGent-professor Veronique Van Speybroeck (faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur en faculteit Wetenschappen) met haar onderzoek een trefzekere methode ontwikkeld, waarbij ze het gedrag van katalysatoren in kaart brengt.
“De meeste chemische processen in de industrie zijn afhankelijk van katalyse,” zegt Ben Feringa, juryvoorzitter en Nobelprijswinnaar voor Scheikunde. “Dankzij haar pionierswerk kunnen we deze complexe processen minutieus begrijpen en verklaren.”
Computermodellen die alle factoren samenbrengen
Met computermodellen voorspelt ze welke materialen als katalysator kunnen dienen en welke omstandigheden de beste resultaten opleveren. Denk aan temperatuur of vochtigheid, maar ook het ingenieus samenbrengen van chemische elementen die een enorm groot effect kunnen hebben op de werking van de katalysator.
Ze doet dat met ongekende precisie, onder meer door gebruik te maken van geavanceerde kwantumsimulaties, die haar helpen rekening te houden met de ontelbare parameters die een rol kunnen spelen in katalyse.
Game changer voor praktische toepassingen
Professor Van Speybroeck trekt een directe lijn tussen fundamenteel onderzoek en de toegepaste wereld, waar de internationale jury haar expliciet voor prijst. Ze ontwikkelt theoretische modellen om in de reële wereld te gebruiken.
Die modellen leggen de basis voor nieuwe katalysatoren en nanomaterialen die in de toekomst bijvoorbeeld een broeikasgas als CO₂ zouden kunnen opvangen en omzetten in circulaire chemicaliën, groene waterstof op een efficiënte manier zouden kunnen opslaan voor transport of vluchtige schadelijke stoffen in de lucht kunnen detecteren of opvangen.
“Haar fundamentele werk is een game-changer,” zegt Feringa, “en zet de deur open naar de toekomstige technologieën voor een duurzame industrie.”
Over het muurtje kijken
Haar onderzoek speelt zich af op kleinst denkbare schaal, de nanoschaal, en bevindt zich op het snijvlak van fysica, chemie, (bio-)ingenieurs- en materiaalwetenschappen. “Ik vind het interessant om over het muurtje te kijken en te leren van mensen die niet tot mijn eigen domein behoren,” zegt professor Van Speybroeck daarover.
“Door open te staan voor dingen die je niet kent, en samen te werken met mensen van verschillende achtergronden, kunnen we de meest complexe problemen vanuit diverse perspectieven bekijken en oplossen. Op dat moment, wanneer we niet in hokjes denken, is prachtige wetenschap mogelijk.”
Vandaag breiden professor Van Speybroeck en haar team hun onderzoeksveld nog verder uit naar artificiële intelligentie en machine learning, om het gedrag van realistische materialen die vaak niet perfect zijn te voorspellen.
De Francqui-Prijs: een prestigieuze award
De Francqui-Prijs wordt soms ook wel de ‘Belgische Nobelprijs’ genoemd, omwille van de rijke geschiedenis en internationale insteek. De Francqui-Stichting (opgericht in 1932 door de toenmalige president van de Verenigde Staten en de Belgische diplomaat Emile Francqui) schenkt elk jaar een bedrag van 250.000 euro aan een wetenschapper, afwisselend uit de exacte wetenschappen, de humane wetenschappen en de biologische en medische wetenschappen. Meerdere laureaten van de Francqui-Prijs werden later in hun loopbaan bekroond met internationale prijzen, sommigen zelfs met de Nobelprijs.
Lees ook
“Duurzaamheid leeft aan de basis én aan de top”
Sinds 2013 werkt de UGent systematisch aan een duurzamere universiteit. Met de nieuwe roadmap met tal van actiepunten voor de komende jaren krijgt dit een concrete invulling.
Dankzij de ontdekking van Elias roesten installaties minder snel en gaan ze langer mee
Waterinstallaties die in contact komen met zuurstof hebben één groot probleem: corrosie of ‘roest’ in de volksmond. Thuis kan dat een verroeste kraan zijn, maar in bedrijven is corrosie vaak een groter probleem. Denk maar aan hoge koeltorens of dikke waterbuizen.
Hoeveel microplastic zit in onze grond en kunnen we er iets aan doen?
Bij microplastic denken we snel aan de plasticsoep in onze zeeën en oceanen, maar wist je dat er nog veel meer plastic in onze bodem zit? Een onderzoeksgroep van de faculteit Wetenschappen brengt in kaart hoeveel microplastic er precies in onze landbouwgrond zit.
Water zuiveren helpt bedrijven én de planeet vooruit
Bedrijven, boeren, natuur en consumenten: iedereen heeft water nodig. Maar slechts 1% van alle water op aarde is drinkbaar. Bovendien wordt het door de klimaatverandering steeds moeilijker om iedereen van voldoende water te voorzien. Inzetten op waterzuivering lijkt dus meer dan noodzakelijk.
