Avelino Corma is een grote in de wereld van katalyse. Onlangs kreeg hij het eredoctoraat van de Universiteit Utrecht aangeboden. Waar loopt deze Spaanse onderzoeker warm voor? Zeolieten.

Aan de kersverse eredoctor Avelino Corma zijn geen sporen te zien van de festiviteiten van de vorige avond. “Ik leef nog een beetje in een droom”, zegt de 54-jarige hoogleraar katalyse en directeur van Instituto de Tecnología Química van de Universiteit van Valencia in Spanje. Het eredoctoraat van de Universiteit Utrecht is niet Corma’s eerste wetenschappelijke onderscheiding. Sinds de Dupont Award in 1995 ontvangt hij om de paar jaar een grote prijs. Corma is dan ook een autoriteit op het gebied van katalyse. Hij heeft meer dan vijfhonderd wetenschappelijke artikelen gepubliceerd en komt daarmee in de top 25 wat betreft citaties in het tijdvak 1992-2002. Volgens de Utrechtse hoogleraar Bert Weckhuysen is Corma op dit moment de beste heterogene katalyticus. Zeolieten zijn de passie van deze meest geciteerde Spaanse onderzoeker.

 

Katalyse lijkt helemaal in de lift te zitten. Mee eens dat het hele veld een groeispurt doormaakt?

“Ja, absoluut. Op dit moment is selectiviteit het toverwoord in chemie. We willen precies dat product krijgen dat we willen, en zonder afval. Dat kan alleen met katalyse. Energiebewustzijn is een andere driver om processen efficiënter in te richten. En zelfs voor de verwerking van afval heb je katalyse nodig, denk bijvoorbeeld aan het behandelen van uitlaatgassen in auto’s. Voor Nederland zijn nitraten in het water een milieuprobleem. Met waterstof zijn nitraten katalytisch om te zetten in stikstof en water. Nu is de tijd van katalyse, helemaal mee eens.”

 

Vanwaar de passie voor zeolieten?

“Zeolieten zijn de meest gebruikte industriële katalysatoren. Eerst zag ik zeolieten alleen als vast materiaal dat reacties versnelde. Maar kijkend naar de prachtige geordende structuur besloot ik om mij meer in zeolieten zelf te verdiepen. Ik probeer de mogelijkheden ervan te ontdekken. Mijn ideaal is dat ik een katalysator kan ontwerpen met de actieve sites op de juiste posities en de kanalen zo, dat ze enkel de juiste reactanten doorlaten. Inmiddels begrijp ik hoe zeolieten werken, wat de gevolgen zijn van bepaalde veranderingen. Het mooiste zou zijn als we, gegeven de gewenste overgangstoestand van een reactie, de katalysator daaromheen kunnen bouwen. Dat zou een ongelofelijke specificiteit geven. We willen eenzelfde mate van controle over de reactie krijgen als geldt voor enzymen. Een andere onderzoeksrichting is om zeolieten met bredere kanalen te maken zodat je grotere moleculen aankunt. Ook zou ik graag verschillende actieve sites of een multifunctionele katalysator achter elkaar plaatsen in een zeoliet, zodat cascadereacties kunnen plaatsvinden.”

 

Dat is de heilige graal?

“Daar werken wij aan. Natuurlijk zou ik het leuk vinden als het zover is. Maar we boeken vooruitgang, langzaamaan.”

 

Het blijft opvallend hoe snel de reactanten de kleine kanaaltjes ingaan. Is dat een diffusieproces?

“Ja, de kanaaltjes zijn vaak van dezelfde afmetingen als de moleculen. Dus de reactanten moeten een voor een zo’n kanaaltje binnen. Het is dus een speciaal soort diffusie, maar verrassend genoeg gaat dat razendsnel. Het is eigenlijk niet zo vreemd dat dit snel gaat omdat er een grote drijvende kracht is. De moleculen verliezen hun hydratatiemantel, maar winnen aan stabiliteit vanwege de elektrische velden binnenin de zeoliet, naast de Van der Waalskrachten et cetera.”

 

Wat is de truc om octrooien te hebben die ook commercieel worden toegepast?

“Ik weet niet of er een truc is. Verschillende factoren spelen een rol: timing, mogelijkheid en een beetje geluk. Het kost veel tijd en inspanning, en geld natuurlijk, om iets uit het lab op industriële schaal toe te passen. Je kunt op een bepaald moment met een prachtig idee op de proppen komen, maar als de tijd niet daar is, heb je er niets aan. Niks is gratis. Als wetenschapper zou ik graag genoeg geld willen krijgen om mij honderd procent te kunnen focussen op mijn eigen onderzoek. Dat zou prachtig zijn, in Spanje is dat echter niet het geval. Van de overheid krijg ik een kwart van mijn budget, van de EU ook een kwart. Dus ik ben gedwongen om contractonderzoek te doen. Dat is vervelend omdat het je activiteiten verdunt, maar het heeft ook twee voordelen. Ten eerste dat je samenwerkt met heel slimme mensen. En ten tweede dat je feedback van hen krijgt. Je leert wat de problemen in de industrie zijn, daar kun je met je onderzoek op inspelen. Het geeft een enorme bevrediging als het lukt om zowel je kennis te verdiepen als ook echt industriële problemen te kraken.”

 

Komt er minder geld beschikbaar voor Spaanse universiteiten nu er nieuwe landen deel gaan uitmaken van de EU? De Spaanse universiteiten hebben een enorme groei doorgemaakt.

“Nee, er is niet minder geld beschikbaar. Er is zelfs een nieuw programma met extra geld voor fundamenteel onderzoek: de European Research Council. Dat is heel positief. Als we wat minder bureaucratie en papierwerk uit Brussel krijgen is dat heel goed. Ook als men zich realiseert dat het geen zin heeft een onderzoeksprogramma met tien of twintig partners op poten te zetten. Dat is onmogelijk te coördineren.

Voor Spanje is toetreding tot de EU heel belangrijk geweest. We kregen meer middelen en een goede infrastructuur, die erg nodig was. Dat maakte het makkelijker om samen te werken en goede mensen aan te trekken, waardoor we in de mainstream kwamen. Spanjaarden zijn een erg trots volk. Als we moeten vechten, dan vechten we. Als we de strijd moeten aangaan op wetenschappelijk terrein, dan doen we dat. We zijn niet bang voor de wereldwijde competitie.”

 

Hoe was het om in het begin uit het niets een eigen lab op te zetten?

“Toen ik in Madrid begon, had ik een houten tafel, een houten stoel en een pen. Ik had geen geld, want als docent werd je niet geacht onderzoeksvoorstellen in te dienen. Dus in het begin heb ik de data uit proefschriften gebruikt om tot nieuwe inzichten te komen en theorieën te ontwikkelen. Het lukte me om nieuwe interpretaties te geven en die publiceerde ik. Ik diende een subsidieaanvraag in en die werd gehonoreerd. Vervolgens kon ik afgeschreven apparatuur weer aan de praat krijgen en zo is het begonnen.”

 

Nieuwe mensen die niet deze periode hebben meegemaakt, zullen het huidige lab in Valencia met negentig onderzoekers voor lief nemen?

“Precies! Daar hadden we het laatst over met een paar mensen die er van het begin af aan bij waren. Maar we proberen de spirit levend te houden en te vertellen hoe het is begonnen. We willen goede persoonlijke en professionele verhoudingen in de groep. Iedereen is onafhankelijk maar moet wel samenwerken om voldoende kritische massa te krijgen. Bovendien is de realiteit dat niet iedereen even goed is. Met de juiste mix kun je toch goede resultaten bereiken.”

 

Dat zou ook uit de mond van een voetbalcoach kunnen komen.

“Ja, dat moet je zijn. Goede mensen kunnen in een goed team excellent zijn. Terwijl ze op zichzelf zouden verdwijnen in de ruis. Als je geen bakken geld en middelen hebt dan moet je strategisch met je mensen omgaan. Dan moet je meer nadenken.”

 

Hoe is een goede jonge wetenschapper te spotten? Is dat meteen duidelijk?

“Na een jaar samenwerken is er geen twijfel mogelijk. Als iemand echt gegrepen is door een onderwerp, er echt over nadenkt en met vragen en voorstellen komt, kortom: er is een passie voor ontwikkeld, dan weet je dat hij of zij goed is. Als iemand alleen maar doet wat je hem opdraagt kan hij goed zijn, maar is hij wellicht nog niet helemaal tot bloei gekomen.”

 

Wat is de positie van de Nederlandse katalyseschool?

“De Nederlandse school is de beste. Daar kun je zeker van zijn. Je hebt hier excellente groepen, echt goede groepen. Dat is binnen heel Europa erkend. Noem een willekeurig gebied binnen de katalyse en je komt meteen een Nederlandse pionier tegen. Dat komt zeker door de sterke traditie, mensen als Geus, Van Bekkum, Schuiten en nog vele anderen. Gecombineerd met de grote chemische bedrijven en de praktische instelling van de Nederlanders is er daardoor iets moois ontstaan. De uitwisseling tussen mensen uit industrie en universiteit vind ik ook prachtig. Die wil ik ook gaan opzetten in Spanje.”

 

Feitelijk

Enkele bekende publicaties van Corma:

 

‘From microporous to mesoporous molecular sieve materials and their use in catalysis’, Chemical Reviews vol. 97, 2373 (1997).

 

‘A zeolite with interconnected 8-,10- and 12-ring pores and its unique selectivity’, Nature Materials vol. 2, 493 (2003).

 

‘Hierachically mesostructured doped CeO₂ with potential for solar-cell use’, Nature Materials vol. 3, 394 (2004).