Katalysatorer er uunnværlige i de aller fleste kjemiske industriprosesser. Ved hjelp av inngående kjennskap til kjemi på molekylnivå, skal et nytt senter tilknyttet NTNU gjøre katalysatorene raskere, bedre og mer effektive.
Nærmere 90% av all framstilling av drivstoff og kjemiske produkter er basert på bruk av en eller flere typer katalysatorer. I alle tilfellene reduserer katalysatoren energibruken i prosessen, og mange av produktene ville ikke vært mulig å produsere uten.
En katalysator er et fast stoff som har evnen til å øke hastigheten til en kjemisk reaksjon uten selv å påvirkes. Dette gjør den ved å gi molekylene i den kjemiske reaksjonen nye måter å reagere med hverandre på.
Katalysatorer er nøkkelen
Norsk eksportindustri må kontinuerlig effektivisere og forbedre sine anlegg for å kunne hevde seg i den globale konkurransen. Samtidig skal stadig strengere krav til miljø- og klimautslipp møtes.
I begge sammenhenger er katalysatorer nøkkelen.
I det nye NTNU-ledede senteret for forskningsdrevet innovasjon ved navn industrial Catalysis Science and Innovation for a competitive and sustainable process industry (iCSI), samarbeider forskningsinstitusjoner, katalysatorprodusenter og kjemisk prosessindustri om å forbedre og videreutvikle katalysatorer.
Blant industriprosessene senteret skal videreutvikle, er produksjon av mineralgjødsel, lim- og harpiksprodukter til avanserte treprodukter, samt framstilling av PVC (plast). I tillegg er det et mål å utvikle nye katalysatorer og prosesser, for eksempel til bruk ved omdanning av naturgass til mer verdifulle produkter eller til rensing av miljøskadelige utslipp.
Økt utnyttelse av råvarer
For høyest mulig inntjening er det svært viktig for industriselskapene at råvarene utnyttes optimalt.
Dynea, et av industriselskapene som deltar i det nye senteret, omformer metanol til formaldehyd til bruk i lim- og harpiksprodukter til treprodukter, fra brokonstruksjoner til designmøbler samt selger formaldehyd prosessanlegg på lisens .
– Hvis vi greier å utnytte 92 % eller mer av metanolen, ligger vi i verdenstoppen. Hvis vi bare greier å utnytte 87 % eller mindre, vil det vanskeligjøre en forsvarlig økonomisk drift, forteller selskapets teknologidirektør, Lars Axelsen.
Flere grunner til å unngå biprodukter
Andelen av råvaren som ikke omformes til ønsket produkt, ender opp som biprodukter. I noen industrier kan biproduktene skape merkostnader i seg selv fordi de er miljøskadelige. Det krever at bedriftene bruker store ressurser på å håndtere dem riktig.
Optimalt tilpassede katalysatorer
Katalysatorene må være optimalt tilpasset prosessene for å gi best mulig resultat. De forskningsgruppene som deltar i senteret forsker på katalysatorer på atomnivå, og kan utvikle bedre tilpassede – eller helt nye – materialer.
I andre tilfeller vil inngående kjennskap til de kjemiske reaksjonene som skjer på katalysatoroverflaten bidra til justering av prosessbetingelsene (for eksempel temperatur) eller reaktorens oppbygging.
Konkurransedyktig industri
Som en del av samarbeidet i dette senteret, som får midler i åtte år fra Forskningsrådet, vil det foregå et unikt samspill mellom forskning og industri med utvikling og testing av de nye resultatene.
Ved hjelp av inngående kjennskap til kjemi på molekylnivå skal vi bidra til at norsk kjemisk prosessindustri forblir konkurransedyktig og stadig mer bærekraftig.
Les mer på våre nettsider www.ntnu.edu/icsi