Wetenschap - 20 oktober 2017

Bacterie verduurzaamt kunststofproductie

tekst:
Tessa Louwerens
1

Een aangepaste E. coli bacterie zet aardolie rechtstreeks om in bouwstenen voor kunststof. Dit kost weinig energie en er komen slechts geringe hoeveelheden broeikasgassen vrij. Dit ontdekte promovendus Youri van Nuland.

© Shutterstock

De kunststofbouwstenen die nu op de markt zijn worden op een complexe manier gewonnen. ‘In het huidige proces moet de aardolie eerst bij hoge temperatuur worden gekraakt en dan volgen een aantal processen om uiteindelijk de bouwstenen te verkrijgen’, vertelt Van Nuland die vrijdag 20 oktober promoveert bij Bioprocess Engineering. ‘Dit kost veel energie en er komen grote hoeveelheden broeikasgassen bij vrij.’ Van Nuland ontdekte een manier om de bouwstenen direct uit aardolie te winnen. Hiervoor zijn minder stappen nodig, waardoor het minder energie kost en er minder broeikasgas vrijkomt.

Het is Van Nuland gelukt wat chemici al jaren voor elkaar proberen te krijgen, maar wat tot nu toe nog niet kon. De moeilijkheid zit in de assemblage. Belangrijke bouwstenen voor kunststof zijn alkaandiolen, dit zijn stoffen zoals propaan of butaan, met aan beide uiteinden een alcoholgroep. Deze alcoholgroepen zijn vergelijkbaar met haakjes in een ketting, die ervoor zorgen dat de bouwstenen aan elkaar kunnen koppelen.

Voorheen konden deze alkaandiolen dus alleen via een reeks aan ingewikkelde stappen verkregen worden.  Industriële en universitaire laboratoria werkten hard aan een techniek om de haakjes direct te monteren op de moleculen, zodat deze tussenstappen kunnen worden overgeslagen. Maar dat bleek in praktijk behoorlijk lastig, legt Van Nuland uit. ‘Vaak zaten de haakjes op de verkeerde plek en dan verbrandt het product.’

Ei van Columbus
Op een gegeven moment ontdekten chemici een enzym (alkaanhydroxylase), dat wel in staat is de haakjes op de juiste plek te plakken. Het leek het ei van Columbus, maar dat bleek iets te voorbarig. Want het enzym veranderde de haakjes in een zuurgroep, waardoor koppelen niet meer mogelijk was. Bovendien bleek het enzym de haakjes maar aan één kant te plaatsen.

Van Nuland slaagde er uiteindelijke wel in de haakjes aan beide kanten te krijgen, met behulp van een aangepaste E.coli bacterie. De genen van de bacterie zijn aangepast zodat die enzymen maakt waardoor het proces wel werkt: de haakjes veranderen niet langer in een zuurgroep en worden aan beide kanten geplaatst.   

In de reageerbuis werkt het, de volgende stap is om het proces te optimaliseren voor industrieel gebruik. Van Nuland is nu op zoek naar producenten die hierin willen investeren. Op zijn vinding is een patent aangevraagd.

Re:acties 1

  • Xiaoyong zhang

    Youri:
    Heeft je een investor al gevonden?

    Reageer

Re:ageer