Van fundamenteel onderzoek naar concrete prototypes
Het project CATCHY, richtte zich op het ontwikkelen van nieuwe methodes voor katalysatorpreparatie om afgevangen CO₂ om te zetten in waardevolle producten. Het onderzoeksteam streefde ernaar om fundamenteel onderzoek te koppelen aan technologische innovatie. Het merendeel van het onderzoek vond plaats in laboratoria van Europese universiteiten en onderzoeksinstellingen, waar theoretische modellen werden vertaald naar experimentele toepassingen. CATCHY droeg niet alleen bij aan fundamenteel onderzoek, maar zette ook concrete stappen richting de ontwikkeling van prototypes. Prototypes die CO₂ efficiënt kunnen omzetten via katalytische processen. Wetenschappelijke inzichten bleven daarmee niet beperkt tot academische kringen, maar werden daadwerkelijk getest en vertaald naar toepassingen die impact hebben op de industrie en samenleving.
Een nieuwe methode voor katalysatorontwikkeling
Wat dit project echt onderscheidt van ander onderzoek, is de ontwikkeling van een innovatieve fysische methode voor het maken van katalysatoren. Een katalysator is een stof die een chemisch proces versnelt zonder daarbij zelf verbruikt te worden. Katalysatoren zijn essentieel in tal van industriële toepassingen, zoals het schoner maken van uitlaatgassen of het omzetten van CO₂ in bruikbare stoffen. In plaats van traditionele methodes waarbij katalysatoren via vloeistoffaseprocessen worden geproduceerd, introduceerde Bakkers netwerk een gasfase-gebaseerde techniek. Hierbij worden metaalclusters zorgvuldig opgebouwd in de gasfase en met hoge precisie gedeponeerd op oppervlakken. Deze aanpak biedt veel meer controle over de grootte, vorm en eigenschappen van de katalysatoren, wat kan leiden tot effectievere en duurzamere chemische processen. Dit heeft directe toepassingen in de industrie, bijvoorbeeld in de productie van synthetische brandstoffen en emissievrije industriële processen. Door deze methode verder te ontwikkelen, kan Europa zich profileren als een voortrekker in de verduurzaming van chemische productie. Dit type technologie biedt de mogelijkheid om efficiëntere energieoplossingen te creëren die bijdragen aan de Europese klimaatdoelstellingen.
Multidisciplinair onderzoek
Vier jaar lang werkten veertien promovendi uit diverse disciplines – waaronder chemie, materiaalkunde en procestechnologie – en afkomstig uit verschillende landen binnen én buiten de EU - aan dit grensverleggende onderzoek. Door het Marie Curie-programma deden deze jonge onderzoekers internationale ervaring op bij toonaangevende onderzoeksinstellingen zoals KU Leuven, DTU Kopenhagen, de Universiteit Antwerpen en het Paul Scherrer Institute (PSI) in Zwitserland. Europese financiering maakte het mogelijk om technologieën verder te ontwikkelen en kennisuitwisseling te stimuleren. Dit netwerk versterkte daarmee niet alleen de wetenschappelijke samenwerking, maar droeg ook bij aan een duurzaam Europees innovatie-ecosysteem waarin getalenteerde onderzoekers hun expertise inzetten voor mondiale uitdagingen.
Europa als wetenschappelijke broedplaats
Volgens Bakker is Europese samenwerking een sleutel tot technologische vooruitgang en essentieel voor grootschalig fundamenteel onderzoek. "Zonder de sterke netwerken binnen Europa zouden barrières voor samenwerking met grote onderzoeksfaciliteiten zoals synchrotrons veel hoger zijn geweest," legt hij uit. Dit project maakte onder andere gebruik van de lasers van HFML-FELIX, gelegen op de campus van de Radboud Universiteit, een infrastructuur die cruciaal was voor het succes van het onderzoek. Door een internationale aanpak konden onderzoekers uit verschillende vakgebieden samenwerken en gebruikmaken van elkaars expertise en onderzoeksfaciliteiten. Dit type samenwerking is niet alleen wetenschappelijk waardevol, maar draagt ook bij aan de positie van Europa als een wereldleider op het gebied van geavanceerd onderzoek. In tijden waarin AI, duurzame energie en materiaalkunde een steeds belangrijkere rol spelen, is een verenigde Europese kennisinfrastructuur onmisbaar om innovatie en economische groei te stimuleren.
Zonder fundamenteel onderzoek geen fundament
De maatschappelijke impact van het onderzoek is duidelijk: het draagt bij aan de vermindering van CO₂-uitstoot - een cruciale stap richting de Europese Green Deal en klimaatneutraliteit in 2050. "Hoewel wij als project niet direct de oplossing bieden," legt Bakker uit, "levert ons onderzoek essentiële kennis over de chemische processen die nodig zijn voor efficiënte CO₂-omzetting." Dit onderstreept het belang van fundamenteel onderzoek als fundament voor toekomstige innovaties. Het succes van het CATCHY-project bewijst dat langdurige investeringen noodzakelijk zijn om nieuwe technologieën te ontwikkelen. Bakker pleit dan ook voor een structurele en continue ondersteuning van fundamenteel onderzoek via de EU-kaderprogramma’s: "Niet elk fundamenteel inzicht leidt direct tot een patent, maar zonder diepgaand begrip van de basisprincipes kunnen we nooit duurzame oplossingen ontwikkelen." Door sterke Europese samenwerking en langdurige investeringen blijft Europa wereldwijd een koploper in kennis en innovatie, met tastbare voordelen voor de economie en maatschappij.
Joost Bakker is natuurkundige en universitair hoofddocent bij de Radboud Universiteit en verbonden aan HFML-FELIX, sinds 1 januari 2025 een nationaal instituut van NWO, de Stichting voor Nederlandse Wetenschappelijk Onderzoek. Zijn onderzoek richt zich op de ontwikkeling van fundamentele kennis over nanocatalytische processen en de toepassing daarvan in energie- en quantumtechnologieën. Met zijn werk draagt hij bij aan de versterking van het Europese kennisecosysteem op het gebied van fundamenteel en toegepast onderzoek.
Context
In de seriereeks “Uitgelicht” belicht Neth-ER EU-gefinancierde onderzoeks-, innovatie- en onderwijsprojecten van haar leden en achterban. Dr. Joost Bakker is als universitair hoofddocent werkzaam bij HFML-FELIX, een nationaal instituut van NWO, de Radboud Universiteit en zes andere Nederlandse universiteiten. NWO, onder wiens toezicht HFML-FELIX en 9 andere nationale onderzoeksinstituten opereren, is een van de leden van Neth-ER. Het CATCHY-project werd gefinancierd binnen het prestigieuze Marie Skłodowska-Curie Actions programma, als onderdeel van Horizon Europe - het Europese kaderprogramma voor onderzoek en innovatie. De Marie Curie-netwerken stimuleren grensoverschrijdende samenwerking en talentontwikkeling in fundamenteel onderzoek binnen Europa.
