Chemie: voor een veilig en duurzaam leefklimaat

Emma van Laar

Chemie: voor een veilig en duurzaam leefklimaat Interviews met wetenschappers over toepassingen en mogelijkheden

1

Inhoud

Voorwoord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

‘De natuur begrijpen en slim gebruiken’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Professor Ben Feringa, Rijksuniversiteit Groningen

6

‘Gebruikmaken van de bouwstenen uit de natuur’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Professor Jeroen Cornelissen, Universiteit Twente ‘Katalyse kan bijdragen aan schonere processen’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Professor Lies Bouwman, Universiteit Leiden ‘Minder rampen, maar meer schade’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Professor Ben Ale, TU Delft ‘Bijwerkingen geneesmiddelen zorgen voor spannende uitdagingen’ . . . . 38 Professor Nico Vermeulen, Vrije Universiteit Amsterdam ‘Ruimte voor het doen van gekke proefjes’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Dr. Patricia Kooyman, TU Delft ‘We zullen meer moeten doen met minder’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Professor Rudy Rabbinge, Wageningen Universiteit

Emma van Laar, MSc. wetenschapsjournalist

‘Veiligheid maakt het mogelijk gevaarlijke, spannende en winstgevende dingen te doen’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Professor Patrick Hudson, Universiteit Leiden en TU Delft

Chemie: voor een veilig en duurzaam leefklimaat Interviews met wetenschappers over toepassingen en mogelijkheden ISBN/EAN: 978-90-817468-0-9 Copyright © 2011, VNCI en NWO Uitgegeven door de Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie (VNCI) en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).

Alle rechten voorbehouden.

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand en/of openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of op enige andere manier zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

2

3

Voorwoord

In dit Internationaal Jaar van de Chemie vieren we de grote betekenis van chemie voor onze huidige samenleving en kijken we vooruit naar de toekomstige rol van de chemie in een duurzaam leefklimaat. In dit boek delen acht vooraanstaande wetenschappers uit verschillende interessegebieden binnen de chemie hun visie op de huidige stand van zaken in hun vakgebied en blikken ze vooruit op de mogelijkheden in de toekomst. Ze vertellen over hun onderzoek, hun successen en de uitdagingen waar ze in hun eigen werk voor staan, ĂŠn over de kansen voor de Nederlandse chemie in haar totaliteit. Aan de hand van de ontwikkelingen binnen onder andere de nanotechnologie, anorganische chemie, katalyse, toxicologie en het veiligheidsonderzoek laten de wetenschappers met aansprekende voorbeelden zien dat de chemie een grote rol speelt in ons leven. Ook laat dit boekje zien dat de chemie een belangrijke bijdrage levert aan de transitie naar duurzame energiebronnen, schonere en energiezuiniger productieprocessen, wereldwijde voedselzekerheid, innovatieve nieuwe medicijnen en vernieuwende materialen.

Natuurlijke processen vormen voor veel onderzoeken de basis. Wetenschappers bekijken de bouwstenen uit de natuur en streven ernaar de eigenschappen ervan zo goed mogelijk te gebruiken. Zo kan een beter begrip van de manier waarop ons lichaam medicijnen verwerkt bijdragen aan de ontwikkeling van betrouwbare geneesmiddelen. En bijzondere processen en eigenschappen uit de natuur kunnen ons helpen aan nieuwe materialen met slimme eigenschappen, zoals een autolak die zichzelf herstelt bij een kras. Daarnaast zijn er tal van mogelijkheden op het gebied van zonne-energie, waterstofgas en biomassa als grondstof.

Nederland heeft een zeer sterke positie binnen de chemische sector, zowel op het gebied van chemisch onderzoek als de industrie. Op bijna alle terreinen in de chemie is excellente expertise te vinden. We lopen daarnaast voorop als het gaat om de samenwerking van universiteiten onderling, en die met het bedrijfsleven.

Om deze positie te behouden zijn ruimte en middelen voor innovatie essentieel en zal de sector moeten werken op basis van een nieuwe, groene chemie. Dat betekent andere grondstoffen, andere processen en soms ook andere producten.

De chemie staat voor de belangrijke taak om uit te vinden hoe het schoner en efficiĂŤnter kan. De uitdagingen voor de chemie zijn nog nooit zo groot geweest, stellen de hoogleraren. Ze geven tijdens de interviews tevens aan wat volgens hen de voorwaarden zijn om de chemie naar een veelbelovende toekomst te leiden en een veilig en duurzaam leefklimaat te consolideren. Met passie en enthousiasme willen de topwetenschappers deze kansen aangrijpen om verder te bouwen aan een mooie toekomst.

We wensen u veel leesplezier en hopen dat deze uitgave uw interesse voor de chemie wekt en u inspiratie voor de toekomst biedt.

Colette Alma, directeur VNCI Louis Vertegaal, directeur NWO Chemische & Exacte Wetenschappen 4

5

Professor Ben Feringa, Rijksuniversiteit Groningen

‘De natuur begrijpen en slim gebruiken’ Een groot deel van het onderzoek van Ben Feringa is gericht op moleculaire nanotechnologie en nieuwe functionele materialen. Daarnaast is het ontwikkelen van nieuwe stereoselectieve synthesemethodes en asymmetrische katalyse belangrijk.

Deze terreinen bieden enorme mogelijkheden voor de toekomst. ‘Ook op andere gebieden zijn de uitdagingen voor de chemie nog nooit zo groot geweest,’ aldus Feringa.

Feringa is door een enthousiaste scheikunde- en natuurkundeleraar geïnteresseerd geraakt in de wetenschap. ‘Ik ben scheikunde gaan studeren omdat ik graag dingen wilde maken en met iets tastbaars bezig wilde zijn. Het leek me geweldig om mijn eigen moleculaire wereld te ontwerpen en moleculen te maken die nog niet bestonden. En de studie stelde me niet teleur. Ik kan me nog goed herinneren dat ik in het derde jaar mijn eerste echt nieuwe molecuul had gemaakt. Dat gaf me een enorme kick. Tijdens mijn studie ben ik terechtgekomen in de groep van professor Wijnberg, in Groningen. Van de groep promovendi die hij in die tijd onder zijn hoede had zijn er nu tien hoogleraar. Het was een zeer uitdagende en stimulerende omgeving en een voorrecht in deze bijzonder getalenteerde onderzoeksgroep te zitten. Wijnberg was van de Amerikaanse school, hij leerde ons om te durven ontdekken. Na mijn promotie wilde ik het liefste postdoc worden in Amerika, maar helaas moest ik in militaire dienst. Ik ben toen in Amsterdam bij Shell gaan werken, dat was op dat moment het paradijs van de katalyse. Gedurende mijn periode bij Shell heb ik ook een tijdje in hun onderzoekslab voor biosciences in Sittingbourne – Engeland – gewerkt. Het is voor mij een geweldige ervaring geweest om bij een bedrijf te werken en ik heb er veel geleerd. Er heerst een andere cultuur en de manier van werken verschilt van die op de universiteit. Je kijkt met een andere blik naar onderzoek; je moet je steeds afvragen wat het praktische belang ervan is. En daarnaast heb je te maken met een strak tijdspad. Nog steeds raad ik mijn studenten aan om ervaring in de industrie op te doen. In 1984 kon ik terug naar Groningen. Hier was niet de traditionele hiërarchie. Ik mocht een eigen onderzoeksgroep opbouwen en onderzoeken wat ik wilde. Deze buitenkans heb ik natuurlijk met beide handen gegrepen. Ik wilde graag mijn eigen wetenschappelijke problemen oplossen, los van een directe koppeling aan toepassingen. Ik wilde nieuwe dingen ontdekken en ontwikkelen. Ik vind deze vrijheid, het werken met studenten en het betrokken zijn bij onderwijs ontzettend leuk. Ik ben in mijn eentje begonnen en langzamerhand zijn we uitgegroeid tot een flink grote groep.’

Doorbraak Het onderzoek van Feringa’s groep heeft vanaf het begin gedraaid om katalyse en moleculaire nanotechnologie. ‘De eerste projectlijn draait om synthesereacties, stereochemie en katalyse; hierbij proberen we nieuwe reacties te ontwikkelen. De stereochemie kijkt naar de ruimtelijke opbouw van stoffen en de gevolgen daarvan voor de manier waarop stoffen met elkaar reageren. Naast de manier waarop 6

7

‘De natuur begrijpen en slim gebruiken’

atomen in een molecuul aan elkaar zijn gekoppeld, is ook de ruimtelijke oriëntatie van de atomen belangrijk. We richten ons met name op asymmetrische synthese, waarbij een katalysator zorgt voor de omzetting naar zuivere stereo-isomeren. Het gaat om het volgende: net als onze handen kunnen moleculen spiegelbeelden van elkaar zijn. Ze zijn dan opgebouwd uit dezelfde atomen, hebben dezelfde chemische bindingen en in veel opzichten daardoor dezelfde eigenschappen. Toch zijn ze anders, want ze hebben een andere ruimtelijke structuur. Vaak heeft de natuur een voorkeur voor één van de spiegelbeeldvarianten – stereo-isomeren of enantiomeren – en is er een verschil in activiteit tussen de twee vormen. We doen onderzoek naar het synthetiseren van de juiste spiegelbeeldvorm. Dit zou ons bijvoorbeeld kunnen helpen om de werking van geneesmiddelen te verbeteren.

Vaak heeft slechts één spiegelbeeldvorm een genezende werking en is de andere overbodig of kan zelfs voor ongewenste bijwerkingen zorgen. Normaal ontstaan er in een chemische synthese van beide varianten evenveel: het resultaat is een mengsel bestaande uit vijftig procent van beide vormen. Wij proberen de chemische synthese van spiegelbeeldmoleculen te sturen en de chiraliteit (asymmetrie; red.) te controleren. Dit is een relatief jong vakgebied en het is vaak nog een flinke uitdaging een asymmetrische katalyse te ontwikkelen die ook daadwerkelijk in de industrie toegepast kan worden.’

Feringa vertelt met passie over een van zijn meer fundamentele projecten die met deze sturing en enantiomeerselectie te maken heeft. ‘In 1996 lukte het ons voor het eerst om een asymmetrische koolstof-koolstof (C-C)-bindingsvorming met organozinc reagentia voor elkaar te krijgen, een organometaalverbinding met een directe binding tussen een koolstof- en zinkatoom. Dat was echt een doorbraak.

Het is ons nu net, dus ruim vijftien jaar later, gelukt om een artikel te publiceren over een vergelijkbare asymmetrische koolstof-koolstof-bindingsvorming met organolithium reagentia. Dit is een kroon op ons werk. Een organolithium reagens is extreem reactief, waardoor de selectiviteit heel lastig te controleren is. Niemand had eerder een dergelijke asymmetrische verbinding beschreven in de literatuur.

Wij hebben er gedurende twintig jaar op en af aan gewerkt. Dit illustreert dat je soms volhardend moet zijn en moet blijven geloven in wat je doet. Het is ons gelukt om tot deze doorbraak te komen door in detail te kijken naar wat er nu echt gebeurt tijdens deze reacties met metalen. Dit laat zien dat fundamenteel onderzoek bij een lastig probleem essentieel is. Je moet echt terug naar de basis. En je moet geduld hebben. Dat het na zoveel jaar gelukt is, daar ben ik heel trots op. Veel van ons onderzoek doen we met metaalcomplexen die zich gedragen als katalysator en dus een reactie versnellen. Bij deze reacties kan de werking van metaalcomplexen beïnvloed worden door liganden. Deze liganden zijn moleculen die gebruikt worden om een binding te vormen met een metaal. Sinds jaar en dag maakt de asymmetrische synthese gebruik van metaalcomplexen met liganden met twee bindingsplaatsen voor het metaal. Wij hebben laten zien dat het ook met liganden met één bindingsplaats kan. Er zijn nu al meer dan vijftig reacties die op deze manier verlopen. Het grote voordeel is dat het een stuk goedkoper is.’

Slimme medicijnen Naast de ontwikkeling van nieuwe stereoselectieve synthesemethodes en asymmetrische katalyse, de expertise van Feringa’s groep, is een groot deel van het onderzoek van de groep gericht op nanotechnologie. Feringa’s belangstelling 8

voor stereochemie heeft ook geresulteerd in vindingen op het gebied van de nanotechnologie. Moleculaire schakelaars en nanomotoren zijn daarvan een goed voorbeeld. De Groningse professor is de uitvinder van de eerste door licht aangedreven nanomotor. In 1999 werd de groep van Feringa wereldberoemd door de ontdekking van een molecuul waarvan een deel onder invloed van licht ronddraait als een soort propeller. ‘Het soort spiegelbeeld bepaalt of de propeller links- of rechtsom draait. Met controle over de draairichting kunnen we de richting die de motor op gaat bepalen. We kunnen nu eenvoudige nanomotortjes bouwen die micro-objecten rondjes laten draaien of verplaatsen. De motortjes gebruiken net als een windmolen een rotor, in dit geval werkt deze rotor op licht. Wat precies het nut is van deze uitvindingen weten we nog niet. We denken dat ze ingezet kunnen worden om slimme materialen te maken. Maar het zijn echt de eerste stapjes die we nu zetten, we weten nog niet waar het heen gaat. Misschien hebben we over tientallen jaren wel geavanceerde robotjes die we in de bloedbaan brengen om hen zelfstandig naar defecten in het lichaam te laten speuren. Daarnaast werken we aan moleculaire schakelaars. Dit zijn moleculen die bijvoorbeeld onder invloed van licht twee verschillende vormen kunnen aannemen: aan en uit. Deze schakelaars zijn vele malen kleiner dan de huidige schakelaars die onder andere in de microtechnologie gebruikt worden. Onze schakelaars kunnen wellicht ingezet worden voor informatieopslag op moleculaire schaal. Een ander voorbeeld is het nano-kanaal. We zijn bezig met een klein eiwitkanaaltje dat in de wand van een microcapsule gezet kan worden. Als we daar een schakelaar in plaatsen die ervoor zorgt dat we het nano-kanaaltje met behulp van licht open en dicht kunnen doen, hopen we op deze manier geneesmiddelen af te geven.’

Feringa: ‘Natuurlijk kleven er risico’s aan nanotechnologie, die moeten we goed in de gaten houden. We moeten de gevaren van de kleine deeltjes onderzoeken en het publiek laten weten op welke feiten we mogelijke gevaren baseren en hoe we risico’s inschatten. Toch biedt de techniek zoveel mogelijkheden dat we er absoluut op moeten inzetten. Met nano liggen slimmere medicijnen, duurzame energie, geavanceerdere katalysatoren en nieuwe technologie in het verschiet. Als we met volle overtuiging gaan voor de nanotechnologie, dan zijn de huidige scholieren degenen die de dromen van de nanotechnologen van nu gaan waarmaken.’

Toepassingen en uitdagingen De vindingen binnen de katalyse zitten volgens Feringa het dichtst bij toepassingen. Het onderzoek gericht op nanotechnologie is daarentegen nog vaak fundamenteler van aard. ‘We moeten bijvoorbeeld eerst begrijpen hoe beweging op nanoschaal werkt, hoe het in het lichaam werkt. Omdat heel veel aspecten bij deze processen een rol spelen, moet je multidisciplinair onderzoek doen. Ik ben zelf een synthetisch chemicus, maar in de groep werken ook fysici en biochemici. Biochemici zijn nodig omdat we ook met enzymen en DNA te maken hebben. Daarnaast is samenwerking met bedrijven en bijvoorbeeld ziekenhuizen, zowel op korte als lange termijn, belangrijk om tot toepassingen te komen.’

Binnen de katalyse zijn toepassingen dichtbij, beweert Feringa. ‘We werken bijvoorbeeld samen met DSM aan bepaalde reacties. Sommige van deze katalytische reacties worden al in de industrie gebruikt. Daarnaast onderzoeken we met Unilever nieuwe mogelijkheden voor wasmiddelen. Er zijn allerlei nieuwe chemische reacties en moleculen die interessant voor de industrie zijn. Zo verwacht ik 9

‘De natuur begrijpen en slim gebruiken’

moleculaire chemie is het een grote uitdaging om de complexiteit te begrijpen.

We willen weten hoe grote moleculaire systemen, die samengesteld worden uit kleinere bouwstenen, uiteindelijk hun functionaliteit krijgen en hoe ze reageren met andere systemen. Daarnaast stellen we onszelf ook andere fundamentele vragen. Zo willen we graag weten waar de chiraliteit vandaan komt. Hoe komt het dat aminozuren, de bouwstenen van eiwitten, linkshandig zijn? En uiteindelijk komen we weer uit bij de belangrijke vraag: Waar komen we vandaan? Hoe heeft de chemische evolutie geleid tot de replicatiesystemen die er nu in ons lichaam en in de levende natuur zijn? Deze kernvragen, rondom de oorsprong van het leven, houden me bezig.’

Feringa is vooral in de ontwikkelingen op langere termijn geïnteresseerd.

‘In het verschiet liggen belangrijke doorbraken binnen de nanotechnologie, bijvoorbeeld op het gebied van zonne-energie. Daarnaast zijn veel ontwikkelingen te verwachten op het gebied van slimme materialen. Zo zijn er al slimme coatings voor ramen die de lichtdoorlaatbaarheid regelen en is de ontwikkeling van een autolak die zelf een kras kan herstellen iets waar onderzoekers mee bezig zijn.

Een andere prachtige uitdaging is het nabouwen van de fotosynthese. We hoeven dat niet te doen zoals planten het doen – onze vliegtuigen zijn immers ook geen nagebouwde duiven. Op de lange termijn maken we misschien wel steeds meer gebruik van robots – en dan bedoel ik niet lopende robots, maar slimme mechanische nanosystemen die allerlei nuttige functies hebben.’

‘Op termijn zullen moleculaire systemen het menselijk lichaam kunnen ondersteunen. Bijvoorbeeld met een medicijn tegen kanker waarbij alleen de tumor wordt herkend en de rest van het lichaam met rust wordt gelaten.’

dat er zich veel ontwikkelingen zullen voordoen in de fijnchemie en op het gebied van kunststoffen. Ook zullen er nieuwe katalysatoren ontwikkeld worden voor processen waar nu nog geen katalysatoren voor zijn of waar juist heel kostbare metaalkatalysatoren vervangen moeten worden. Bovendien is ons onderzoek ook interessant voor de ontwikkeling van medicijnen en de afgifte ervan. Bijvoorbeeld hoe we een kankermedicijn op het juiste moment op de juiste plek krijgen. Ik denk dat er op termijn vele toepassingen mogelijk zijn op het gebied van biomedische materialen en moleculaire systemen die het lichaam kunnen ondersteunen. Van implantaten tot cellen die zo omgebouwd kunnen worden dat ze een bepaalde stof produceren. Er zijn fantastische uitdagingen – denk aan een medicijn tegen kanker waarbij alleen de tumor wordt herkend en de rest van het lichaam met rust wordt gelaten. Bij veel soorten onderzoek binnen de zogenoemde supra10

Groene chemie ‘Op dit moment is de positie van Nederland erg sterk, zowel op het gebied van fundamenteel onderzoek als de industrie. Maar het keerpunt is onvermijdelijk: er komt een einde aan de fossiele grondstoffen. En dan heeft de chemische industrie, die op koolwaterstoffen is gebaseerd, toch een probleem. Op de langere termijn zullen we het in de chemie over een andere boeg moeten gooien. Dat wordt lastig, we zullen denk ik voor een deel terug moeten naar steenkool. Daarnaast zal aardgas een grotere rol gaan spelen. Het overschakelen op groene brandstoffen gaat maar ten dele lukken. We concurreren ook met de productie van voedsel, en het areaal aan landbouwgrond kan het zeer waarschijnlijk niet aan. Er is niet één oplossing, het zal een combinatie van bovengenoemde bronnen en renewables – zonlicht, wind, biomassa en dergelijke – zijn. Maar de winning en verwerking vergt een nieuwe chemie. De katalysatoren voor de huidige petrochemie zijn anders dan voor de chemie op basis van groene grondstoffen. De chemie zal zich hieraan moeten aanpassen en staat voor de uitdaging uit te vinden hoe het schoner en efficiënter kan. Ook zal de chemie naar minder energie toe moeten. Katalyse kan goed worden ingezet om processen energiezuiniger te laten verlopen. Er valt nog veel winst te behalen, een voorbeeld daarvan is de productie van kunstmest. De manier waarop kunstmest nu wordt gemaakt is een energievretend proces. Een andere uitdaging zit in recycling. Hoewel duurzaamheid het sleutelwoord is op dit moment en we in staat zijn heel veel te produceren, zijn we nog niet erg goed in hergebruik.’

Bij de overgang naar andere, groene energiedragers en materialen zal de chemie een sleutelrol gaan spelen, voorspelt Feringa. ‘Er komen geen zonnecellen en elektrische auto’s zonder goede materialen en nieuwe technologie. We hebben niet genoeg van de schaarse metalen die nodig zijn voor de katalyse in de vele 11

‘De natuur begrijpen en slim gebruiken’

toekomstige chemische processen als we op dezelfde voet doorgaan. En het zal nog veel efficiënter moeten willen we straks allemaal in elektrische auto’s rijden.

Ook de waterstoftechnologie moet nog flinke stappen maken voordat ze ingevoerd kan worden. Nu halen we waterstof uit aardgas – uiteindelijk geen echt duurzaam proces. Ook de opslag van waterstof is nog een groot probleem. Al dit soort vragen ligt binnen het domein van de chemie. Daarnaast zal veel geïnvesteerd moeten worden, want we rollen niet zomaar in de groene chemie. Als de oliekraan dichtgaat, hebben we een groot probleem.’

Toekomst ‘De uitdagingen voor de chemie zijn nog nooit zo groot geweest. Het is noodzakelijk om de chemie anders in te richten om mee te kunnen blijven doen en voeding, gezondheid, energie en duurzaamheid op peil te houden. We willen onze welvaart handhaven. Toch zullen we over tien jaar problemen hebben met zeldzame metalen voor katalyse, computers en andere elektronica. We moeten deze materialen gaan recyclen, een betere manier van winning ontwikkelen of alternatieven vinden. Ook de volksgezondheid kent in dit opzicht problemen. Er worden te weinig nieuwe geneesmiddelen op de markt gebracht. We moeten erachter komen hoe we betere en efficiëntere medicijnen kunnen ontwikkelen. Hiervoor is samenwerking tussen verschillende disciplines nodig; een grote rol is voor de chemie weggelegd. In Nederland lijken we te vergeten dat we hierop moeten inhaken. Grotere farmaceutische bedrijven zijn al weggetrokken of aan het weggaan. We hebben gelukkig een flink aantal start-ups met mogelijkheden; hier moeten we gebruik van maken. We zullen veel meer grip moeten krijgen op de complexe en dynamische moleculaire systemen in onze cellen en de manier waarop geneesmiddelen hiermee reageren. We weten vaak wel wat één molecuul doet, maar hoe verschillende moleculen in een complex systeem als de cel op elkaar inwerken, is veel lastiger te doorgronden. Als we daar inzicht in krijgen, kunnen we gemakkelijker nieuwe geneesmiddelen ontwikkelen. Zodra we de moleculaire details begrijpen, kunnen we het hele arsenaal van de chemie gebruiken en nieuwe materialen bouwen. We zijn dan niet beperkt tot de moleculen van de natuur, zoals aminozuren, suiker en vetten, maar zijn met behulp van de synthese tot oneindig veel meer in staat. We beperken ons niet tot wat de natuur ons voordoet, maar kijken naar de onderliggende principes en bouwen daarmee nieuwe materialen. Het is zaak de natuur te begrijpen, toe te passen en uit te breiden.’

Gekke ideeën ‘Als we mee willen blijven doen aan het front en onze welvaart willen behouden, dan zal het fundamenteel onderzoek op peil moeten blijven en moet Nederland inzetten op waar het goed in is. Je kunt geen voetbal spelen in Europa of op wereldniveau met een half team. Je moet er voor zorgen dat het veld, de trainer en de spelers in topvorm zijn. Hetzelfde geldt voor de chemie. We zijn goed in bijvoorbeeld supramoleculaire chemie en katalyse, het is dus zaak deze gebieden ook sterk te houden. Nederland investeert echter relatief weinig in onderzoek. En je kunt nou eenmaal niet voor een dubbeltje op de eerste rij zitten. We zouden in plaats van beknibbelen juist meer moeten investeren. Strategische samenwerking met de industrie is belangrijk, nu is dat nog te veel versnipperd. Het zou het beste zijn als onderzoeksinvesteringen in de industrie en universiteiten gekoppeld worden aan 12

gekozen zwaartepunten en aan belangrijke maatschappelijke vraagstukken. Als de chemie zich inzet voor duurzame producten en processen, betaalt dat zich op de lange termijn uit, daar ben ik van overtuigd. Ik hoop dat de overheid inziet dat de chemie een belangrijke rol speelt in het oplossen van de problematiek en dat een langetermijnstrategie gewenst is. Maar het allerbelangrijkste zijn excellent fundamenteel onderzoek en excellente bètaopgeleide mensen. We kunnen willen innoveren, maar we hebben daarvoor wel de juiste mensen nodig. Het moet veel duidelijker worden dat deze mensen hard nodig zijn en dat we ze voor hun expertise belonen. We zouden een goed opgeleide, gepromoveerde bètawetenschapper moeten betalen op het niveau van een medisch specialist. Daarnaast is het zaak jongeren enthousiast te maken. Goede leraren zouden hier een rol in kunnen spelen. Ook moeten we aan jongeren de boodschap overbrengen dat een baan in de wetenschap en de industrie uitdagend is en dat ze een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan innovatie en aan onze welvaart in de toekomst. Onze belangrijkste taak als universiteit is het opleiden van mensen door aan het front van de wetenschap te werken. Dat staat bij mij ook met stip bovenaan. Onze studenten moeten straks weer anderen opleiden en in het bedrijfsleven de innovatie stimuleren. Daarnaast moeten we in al ons onderzoek een open oog voor toepassingen hebben. In Nederland is er gelukkig veel samenwerking tussen universiteiten en het bedrijfsleven, iets waar het buitenland jaloers op is. Er moet daarnaast juist ruimte zijn voor gekke ideeën. Daar komen vaak de mooie ontdekkingen uit voort.

Er wordt naar mijn zin te veel geld verdeeld binnen programma’s gericht op toepassingen. Maar het is gelukkig ook weer niet zo dat men zich in dit land blind staart op toepassingen. Er is nog subsidie voor fundamenteel onderzoek.’

Wie is Ben Feringa?

Bernard Lucas Feringa (1951) is professor van de afdeling Synthetische Organische Chemie aan de Rijksuniversiteit Groningen.

Feringa is geïnspireerd door de natuur en geïntrigeerd door de opbouw van moleculen en de complexe verbindingen die hiervan het resultaat zijn. Hij wil in zijn onderzoek gebruikmaken van het volledige potentieel van de synthetische chemie en nieuwe structuren en functies ontwikkelen. Na zijn studie scheikunde is Feringa in 1978 gepromoveerd binnen de groep van professor Hans Wijnberg. Daarna is hij overgestapt naar Shell, waar hij zes jaar lang als onderzoeker heeft gewerkt, zowel in Amsterdam als in Sittingbourne (Engeland). In 1984 keerde hij terug naar Groningen om bij de afdeling scheikunde aan de slag te gaan. Vier jaar later werd hij professor. In zijn loopbaan heeft Feringa verschillende prijzen gewonnen.

Zo werd hij in 2003 onderscheiden met een benoeming op de Jacobus H. van ’t Hoff-leerstoel in de moleculaire wetenschappen en won hij de prestigieuze Körber European Science Award. In 2004 ontving hij de Spinozapremie – de hoogste Nederlandse onderscheiding in de wetenschap. Daarnaast is hij Academiehoogleraar (KNAW) en is hij buitenlands lid van de American Academy of Arts and Sciences.

13

Professor Jeroen Cornelissen, Universiteit Twente

‘Gebruikmaken van de bouwstenen uit de natuur’ De nanotechnologie, oftewel het onderzoeken van de natuur en het leven op de allerkleinste schaal, is sterk in opkomst. Met behulp van deze wetenschapstak is het mogelijk om net als de natuur te bouwen met moleculen en atomen.

Jeroen Cornelissen, hoogleraar Biomoleculaire Nanotechnologie aan de Universiteit Twente, vertelt over zijn onderzoek naar de mogelijkheden van dit veelbelovende vakgebied.

Hoewel Cornelissen nu helemaal op zijn plaats is in de biomoleculaire nanotechnologie, wist hij lange tijd niet wat hij wilde doen. ‘Ik heb niet de gebruikelijke route gevolgd via het vwo naar een universitaire bètastudie. Eerst heb ik een technische opleiding gevolgd, maar dat bleek de verkeerde keuze. Ik kwam tijdens het vak procestechnologie in aanraking met milieuprocessen. Dat vond ik zo leuk dat ik aan de Hogeschool van Groningen milieukunde ben gaan doen. De opleiding omvatte veel besluitvorming, wat me erg tegenviel. Ik wilde inhoudelijk bezig zijn, daarom ben ik overgestapt naar Nijmegen, waar ik scheikunde ben gaan studeren.

Ik liep stage in de groep van professor Nolte en vond het geweldig om te kijken naar allerlei eigenschappen van moleculen. Hoe ze in elkaar gezet worden vanuit kleine bouwstenen is ontzettend interessant. Het leert je hoe de natuur in elkaar zit. Na mijn studie en promotie ben ik voor een jaar naar Amerika gegaan. Daar kwam ik in aanraking met de elektronica-industrie. Dat was leuk en iets heel anders. Het deed me realiseren dat er veel chemie in computers zit. Ik werkte aan het opbouwen van chips en het vervaardigen van nieuwe organische materialen, waarbij polymeerchemie kwam kijken. Deze periode heeft mijn interesse in de nanotechnologie gewekt en heeft me inzicht gegeven in hoe een industrieel lab werkt.’

Na terugkomst in Nijmegen startte Cornelissen zijn eigen onderzoekslijn, waarbij hij zich bezighield met het ontwerpen en synthetiseren van biohybride polymeersystemen. ‘Het leek me geweldig om mijn eigen materialen te maken en een enorme uitdaging om door slim naar de natuur te kijken deze materialen goede eigenschappen te geven. Met mijn groep in Enschede kan ik me daar nu op toeleggen. Het leuke aan het werken op een universiteit, naast de wetenschappelijke uitdaging, is het begeleiden van studenten. Ik vind het fijn om met een team kennis te vergaren, die over te dragen en anderen te inspireren voor de wetenschap.’

Cornelissen krijgt veel waardering voor zijn werk en heeft meerdere prijzen in de wacht gesleept. ‘Het is altijd leuk om een prijs te winnen. Het is mooi dat je visie en het werk dat je doet met de mensen op het lab gewaardeerd wordt.

De onderscheiding gaat dan wel naar mij, maar eigenlijk is het een prijs voor de hele groep. Als we iets winnen, komt er ook altijd taart of gaan we met zijn allen eten. Ik ben dan ook heel trots op al mijn prijzen. Het brengt hoge verwachtingen met zich mee, maar die extra druk houdt het spannend.’

Inspiratiebron Cornelissen richt zich met zijn groep in Enschede op de analyse, herkenning, 14

15

‘Gebruikmaken van de bouwstenen uit de natuur’

manipulatie en reparatie van biologische materialen zoals DNA, eiwitten en cellen. ‘Simpeler gezegd kijken we naar de mooie, gedefinieerde bouwstenen uit de natuur en proberen we die eigenschappen te gebruiken’, vertelt Cornelissen. ‘We gebruiken bouwstenen uit de natuur, of geïnspireerd op de natuur, om nieuwe materialen te maken. Waarom zouden we het wiel opnieuw uitvinden als het er in de natuur al is? In ons onderzoek exploreren we dus de interessante eigenschappen uit de natuur. We richten ons daarbij op een aantal thema’s. Eén daarvan is assemblage, oftewel hoe een complexe en functionele structuur ontstaat uit meerdere kleine bouwstenen. We kunnen veel leren van de manier waarop eiwitten zich organiseren en samen functionele nanostructuren vormen. Dit kan onder andere waardevol zijn voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen, omdat het ons meer vertelt over de mechanismen die betrokken zijn bij de werking van medicijnen op onze cellen. Maar we kijken ook naar de eigenschappen van polymeren, allerlei biomacromoleculen en met name virussen om meer van hun structuur te leren en deze in te zetten voor de ontwikkeling van functionele materialen. Een van onze andere projecten is het onderzoeken van ‘een klein reactorvat’. Terwijl de mens het liefst met grote reactorvaten in grootschalige fabrieken werkt, werkt de natuur kleinschalig. Een mooi voorbeeld zijn bacteriën: ze hebben geen organellen maar eiwitbolletjes die gebruikt worden als een afgesloten reactorvat. In zo’n heel kleine bolvorm, met een doorsnede van enkele tientallen nanometers, kunnen chemische reacties efficiënter plaatsvinden dan daarbuiten. En het is ook logisch dat je door opsluiting van een reactie een hogere concentratie en efficiënter proces kunt bewerkstelligen. Ik denk dat in de eiwitbolletjes reacties tien tot duizend keer sneller kunnen plaatsvinden dan daarbuiten. Het is langzaamaan een persoonlijke uitdaging geworden om te laten zien dat ik hierin gelijk heb. Dit kan grote impact hebben op de manier waarop we reacties uitvoeren. Bovendien zijn die eiwitbolletjes uniek voor bacteriën: als we meer inzicht in die eiwitstructuren krijgen, hebben we mogelijk ook een nieuw aangrijpingspunt om bacteriën te tackelen. Nu grijpt veel antibiotica in op het ribosoom van de bacterie, waar eiwitsynthese plaatsvindt. Maar mogelijk kunnen we in de toekomst via de bolletjes andere vitale processen in bacteriën stilleggen. We zullen daarvoor wel eerst naar dingen moeten zoeken die anders zijn bij bacteriën en mensen, zodat we alleen de bacteriën aanpakken. We zijn op dit moment bezig met het opzetten van een project.’

Virusbolletjes Zonder twijfel is het meest prominente werk van de jonge professor het gecontroleerd assembleren van virusdeeltjes. Deze door Cornelissen ingezette onderzoekslijn biedt volgens experts enorme mogelijkheden voor toekomstig hoogwaardig onderzoek. ‘Voordat de bacteriebolletjes aan de orde kwamen zijn we begonnen met virussen, waarvan de structuur veel weg heeft van de bacteriebolletjes en erg mooi is. Viruseiwitten hebben de bijzondere eigenschap om een perfecte bolstructuur te kunnen vormen. We kijken ernaar door de bril van een chemicus en willen weten hoe het eruit ziet, wat de stabiliteit bepaalt, hoe het werkt en hoe je transport kunt stoppen. Op dit soort vragen is het virusonderzoek gebaseerd.’ Het vanuit een chemisch oogpunt naar virussen kijken is volgens Cornelissen een nieuw veld aan het worden. Dit onderzoeksterrein wordt ook wel ‘chemische virologie’ genoemd. Virussen krijgen traditioneel veel aandacht van medici en biochemici 16

vanwege hun ziekteverwekkende eigenschappen, nu komen daar de chemici bij.

‘Maar eenmaal ontdaan van hun genetisch materiaal kunnen virussen goed dienen als minuscule reactorvaatjes, waarin reacties kunnen worden uitgevoerd of stoffen kunnen worden opgeslagen. Het interessante aan viruseiwitten is dat 180 van deze eiwitbouwstenen zich perfect assembleren tot een bolletje. Een virus zonder genetisch materiaal doet niets behalve deze structuur vormen. We kunnen nog veel leren over hoe het werkt. Nu snapt niemand nog wat er nodig is om zo’n bolstructuur te vormen. We kunnen in de eiwitbolletjes moleculen stoppen en kijken wat er bijvoorbeeld gebeurt als ze botsen. Door de botsingen ontstaan er chemische reacties, zoals dat in onze cellen ook gebeurt. Die kunnen we mooi bestuderen. We willen graag weten hoe zogenoemde enzymkatalyse werkt. Als dat lukt, kunnen we het misschien ook in de industrie toepassen. Dan kunnen veel processen veel sneller verlopen.’

Naast het virusbolletje als reactorvat zijn er meer mogelijkheden. ‘Als we de eiwitbouwstenen van virussen combineren met polymeren in plaats van RNA, hun oorspronkelijke genetisch materiaal, gebeurt er iets bijzonders. In plaats van een bolletje ontstaat dan een buisje. We zien bovendien dat alles wat je erin opsluit de structuur beïnvloedt. Als je aan dit soort structuren bijzondere elektronische eigenschappen toevoegt, zou je daarmee bijvoorbeeld zonnecellen of batterijen beter kunnen laten functioneren. Zo zijn er nog veel meer mogelijkheden denkbaar.’

Van computer tot crème ‘Directe toepassingen van onze viruseiwitstructuren zijn er echter nog niet. Wel zie ik opties in de medische wereld en de procestechnologie. Zo zijn er mogelijkheden voor het inbrengen van een medicijn in eiwitbolletjes. Je zou wellicht op deze manier medicijnen naar de juiste plek kunnen sturen en daar loslaten.’ In 2010 werd onderzoek van Cornelissen, in samenwerking met professor Roeland Nolte in Nijmegen, over het ombouwen van virus tot medicijnverdeler gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijk tijdschrift Nature Chemistry. ‘We hebben laten zien dat je virusomhulsels – zonder genetisch materiaal – gevuld met werkzame stof, aan elkaar kunt plakken met polymeren. De polymeren zijn manipuleerbaar met licht en vallen uit elkaar als ze er aan bloot worden gesteld, waardoor het medicijn ter plaatse vrijkomt. Wel moeten we voorzichtig zijn, omdat je nou eenmaal met virussen werkt. Daarnaast komen onze virusstructuren niet makkelijk in cellen. Dus het daadwerkelijk vervoeren van medicijnen in een organisme met behulp van een viruseiwitstructuur is nog ver weg. In zekere zin is dit onderzoek erg fundamenteel.

We willen nu vooral begrijpen hoe processen binnen bolletjes van viruseiwitten verlopen. Maar we verliezen de toepassingen niet uit het oog. Het is wat mij betreft goed om toepassingen aan onderzoek te koppelen. Daarnaast moet fundamenteel onderzoek wel mogelijk zijn, al moet het aan het brede publiek uitgelegd kunnen worden.’

Een toepassing met viruseiwitten die dichterbij is, is het inzetten van virusbolletjes als drager van contrastvloeistof. Er zijn al soortgelijke toepassingen van nanodeeltjes met een radiolabel die worden ingezet bij het opsporen van tumoren.

Daarbij worden de radiogelabelde deeltjes geïnjecteerd in de buurt van de tumor en zo kunnen aangedane lymfeknopen gevonden worden. ‘Juist nanodeeltjes zijn voor dit soort toepassingen geschikt, omdat de grootte van het deeltje invloed 17

‘Gebruikmaken van de bouwstenen uit de natuur’

heeft op de diffusietijd. Op dit vlak verwacht ik steeds meer toepassingen de komende jaren. Maar je moet wel voorzichtig zijn wil je viruseiwitten in de medische wereld gebruiken. Wij gebruiken een onschuldig plantenvirus, dat neemt niet weg dat virussen zijn ontworpen om genetisch materiaal op te nemen.’

‘Ik denk dat mensen zich niet goed realiseren dat er al veel nanotechnologie in elektronica zit. Je mobiel, computer en plasmascherm: in al die toepassingen zit nanotechnologie. Maar ook in de cosmetica is de technologie terug te vinden, alleen al om stabiele crèmes te kunnen produceren. Kortom: er is al best veel nanotechnologie om ons heen. We leren veel en kunnen allerlei materialen maken. Ook sensoren en biomedische toepassingen komen er steeds meer. Allerlei toepassingen komen binnen handbereik. Zo wordt het mogelijk om met een druppel bloed op een chip bepaalde ziektes aan te tonen. En nieuw onderzoek suggereert dat aan antistoffen te zien is of er een verhoogde kans is dat je over tien jaar diabetes zult ontwikkelen. Zoals gezegd verwacht ik daarnaast dat kleine reactoren de toekomst hebben in de chemische industrie. Het duurt nog wel even, maar uiteindelijk zal de huidige petrochemie van bulk naar steeds kleinschaliger processen overgaan. Als je maar genoeg microreactoren naast elkaar zet, kan er nog steeds veel geproduceerd worden.’

‘De nanotechnologie, oftewel het onderzoeken van de natuur en het leven op de allerkleinste schaal, is sterk in opkomst. Met behulp van deze wetenschapstak is het mogelijk om net als de natuur te bouwen met moleculen en atomen.’

18

Topgroepen De Nederlandse nanotechnologie is goed volgens Cornelissen. ‘Heel goed zelfs als je het internationaal bekijkt. Hier in Twente kunnen we door de faciliteiten en goede mensen meedraaien in de wereldtop, binnen de chemie met name als het gaat om anorganisch en supramoleculair onderzoek. Ook andere universiteiten tellen mee in deze of andere gebieden van de nanotechnologie. Kijkend naar de totale chemie is de chemische industrie in Nederland natuurlijk erg groot, met Rotterdam en Limburg. Er is daardoor veel industrie die innovatie nodig heeft. Nederland moet zich realiseren dat de chemie een belangrijke bijdrage levert aan de economie en werkgelegenheid. De Nederlandse chemie is sterk en het zou een belangrijke doelstelling moeten zijn om die sterk te houden. Van oudsher is de petrochemie groot, maar die is op zijn retour nu het einde van de fossiele brandstoffen in zicht is. We zullen onze focus moeten verschuiven naar ‘high added value’, waarbij zoveel mogelijk uit elke grondstof wordt gehaald. We zullen moeten overgaan op alternatieve bronnen en ons richten op duurzaamheid. Het is de vraag of dit het beste samengaat met kleine spin-offs of grote bedrijven. In Nederland is op bijna alle terreinen binnen de chemie expertise te vinden; er zijn topgroepen op elk gebied. Dit is misschien wel onze kracht. Maar ook onze zwakte: we willen alles goed doen. Als er genoeg geld is, kun je alles blijven doen, zo niet dan is het zaak je te specialiseren.’

Ideale situatie Voor het uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek zou het mooi zijn als de bureaucratie wat teruggebracht zou worden, vindt Cornelissen. ‘Voor ons onderzoek moeten we rapporten schrijven. Voor elke subsidiegever moet het net iets anders, waardoor we veel extra tijd kwijt zijn. Het zou fijn zijn als er één systeem zou zijn voor deze eindrapportage, bijvoorbeeld een Europees model. Nu schrijven we hetzelfde wel vier keer net iets anders op. Er is zeker winst te halen in de ambtelijke 19

‘Gebruikmaken van de bouwstenen uit de natuur’

molen. Daarnaast stoor ik me aan het volgende. We moeten als universiteit bezuinigen, dat is op zichzelf logisch. De overheid vindt dat er te veel geld zit in nietprimaire doelstellingen zoals gebouwen. Door de bezuinigingen is de universiteit echter genoodzaakt instituten samen te voegen en onderzoek uit te kleden. Dit raakt zeker de primaire doelstellingen van kennisontwikkeling en opleiding van talentvolle mensen.’

Wel vindt Cornelissen dat onderzoekers ook de hand in eigen boezem moeten steken en zich ervan bewust moeten zijn dat ze met overheidsgeld werken.

‘Daarom moet het onderzoek maatschappelijk te verantwoorden zijn. We moeten de maatschappij kunnen uitleggen waarom fundamenteel onderzoek relevant is, naast de vele toepassingsgerichte onderzoeken. Ook heeft de wetenschap, zeker in de nanotechnologie, een rol in het vergroten van de publieke perceptie. Vooral in het begin werd de nanotechnologie vergeleken met gentherapie; mensen stonden argwanend tegenover de nieuwe techniek. Dat komt gedeeltelijk doordat wetenschappers niet duidelijk uitleggen hoe het werkelijk zit en tegen het publiek zeggen dat ze hen maar moeten geloven. Dat werkt in onze cultuur van ‘nee zeggen’ niet echt goed. Onderzoekers zouden moeten leren om een heldere uitleg te geven.

Ze moeten het publiek zelf met vragen laten komen; de dialoog aangaan is belangrijk. Gelukkig gaat het al iets beter, er is meer aandacht voor wetenschap in de maatschappij.’

Cornelissen vindt het daarnaast jammer dat voor bedrijven winst maken het belangrijkst is. ‘Met name grote firma’s laten zich drijven door groei- en winstdoelstellingen. Bij het nemen van beslissingen wordt het economisch belang geprevaleerd boven wetenschappelijke interesse. Daar ligt een rol voor universiteiten.

Ze moeten goede wetenschappers helpen kleine bedrijven op te starten. Hier is al veel uit voortgekomen, het levert naast kennis namelijk ook een product op.

Ik ben ervan overtuigd dat dit soort doelstellingen de maatschappij uiteindelijk het meest oplevert. Het is dus goed dat onderzoeksgroepen gestimuleerd worden om bedrijven op te richten, het levert werkgelegenheid en opleidingsplaatsen op.

Verder straalt het uit naar de buitenwereld en kan er hierbij aanspraak gemaakt worden op Europese onderzoekssubsidies. Dit zijn ontwikkelingen waardoor we naar ‘high added value’ gaan.

Imago Ook voor de maatschappij is er volgens de scheikundige een rol weggelegd. ‘Het is hartstikke goed en bovendien noodzakelijk dat we hard aan alternatieve brandstoffen werken. Maar het zou natuurlijk makkelijker zijn als we allemaal wat minder energie gebruiken. Helaas is dat nog moeilijk voor elkaar te krijgen. Toch zou die bewustwording er wel moeten zijn. Bij voeding speelt een soortgelijk probleem.

Goedkope kip ligt nog steeds in de winkel, simpelweg omdat het verkocht wordt.

Men zou een afweging moeten maken: af en toe vlees overslaan, een kleiner stukje vlees eten, kweekvlees kopen of meer betalen voor goed vlees. Een ander voorbeeld zie je in de gezondheidszorg. Iedereen vindt dat het antibioticagebruik in de bio-industrie omlaag moet, maar zijn of haar kind moet wel van de dokter een kuurtje kunnen krijgen. Maar de hoeveelheid antibiotica in vlees is heel klein vergeleken met zo’n kuur. Inzicht verkrijgen in zaken als deze is, heel begrijpelijk, voor de maatschappij soms moeilijk. Op onze universiteit proberen we wel steeds meer aandacht te besteden aan gedragwetenschappen in relatie tot technologie.

20

Een combinatie tussen science en society is belangrijk. De maatschappij heeft meer macht dan ze zich realiseert. Als je kijkt naar de sociologie van techniek, met andere woorden hoe techniek ontvangen wordt, zie je hoe groot die invloed is. Zo zijn gentherapie en megastallen weggehoond door het publiek, hoewel ze misschien zo slecht nog niet zijn. Het is puur de publieke opinie die ze tegenhoudt of terugdringt. Om tot een juiste balans en bewustwording te komen, is heldere voorlichting essentieel.’

Bewustwording en voorlichting zijn daarnaast heel belangrijk voor het imago van de chemie. ‘De berichtgeving over gevaarlijke ‘chemische’ stoffen is soms tenenkrommend. Elke stof is immers chemisch. Het is frustrerend dat chemisch en gevaarlijk vaak in één adem genoemd worden en blijkbaar aan elkaar gekoppeld zijn. Het zou goed zijn als iedereen zich bewust wordt van wat er positief aan de chemie is, ondanks de negatieve aspecten, die er ook zijn. We hebben veel profijt van de chemie. Het is breder dan de grote chemische industrie in het Rotterdamse havengebied. Daarom is het jammer dat mensen gelijk aan Moerdijk denken. Chemie zit in alles. In je mobieltje, kleren, voedsel en in alle cellen van je lichaam.

Chemie is echt overal. Natuurlijk, er zijn risico’s. Maar, denk ik dan, het reizen met een vliegtuig brengt ook risico’s met zich mee. Toch gaan mensen vliegen. Met de chemie is het hetzelfde, de positieve kant weegt zwaarder.’

Wie is Jeroen Cornelissen?

Jeroen Cornelissen (1972) is sinds februari 2009 professor Biomoleculaire Nanotechnologie bij de faculteit Technische Natuurwetenschappen van de Universiteit Twente. Zijn groep richt zich op het grensvlak van de polymeerchemie, de supramoleculaire chemie en de biomoleculaire chemie. Via milieukunde (hogeschool Groningen) kwam Cornelissen terecht bij scheikunde. Na zijn studie scheikunde aan de Radboud Universiteit Nijmegen promoveerde hij in 2001 cum laude aan dezelfde universiteit. Een postdocperiode in Amerika (Almaden Research Centre, San Jose) wekte zijn interesse in nanotechnologie. Bij zijn terugkomst in Nederland in 2002 koos Cornelissen weer voor de Radboud Universiteit, tot hij in 2009 hoogleraar in Twente werd. De jonge hoogleraar heeft al veel waardering voor zijn werk gekregen, hij heeft verschillende subsidies en prijzen ontvangen. In 2007 kreeg hij Europese erkenning met een prestigieuze European Young Investigator (EURYI) award. Daarnaast heeft hij de Beijerinck Premie voor Virologie van de KNAW ontvangen en was hij in 2010 winnaar van de gouden KNCVMedaille, een prijs die de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging jaarlijks uitreikt aan een jonge, veelbelovende chemicus. Cornelissen heeft volgens de jury bewezen een uitzonderlijke wetenschapper te zijn die in zijn nog relatief korte carrière baanbrekend werk heeft verricht op het gebied van de biomoleculaire nanotechnologie.

21

Professor Lies Bouwman, Universiteit Leiden

‘Katalyse kan bijdragen aan schonere processen’ De inspiratie voor het katalytisch onderzoek van de groep van professor Bouwman vloeit voor een groot deel voort uit de actieve sites die zich in natuurlijke metaalbevattende eiwitten bevinden. ‘We proberen deze actieve plaatsen na te bouwen en de gemaakte modellen te gebruiken als katalysatoren voor een scala aan reacties.

Met behulp van katalyse kunnen we in de toekomst gebruikmaken van schonere en efficiëntere processen’, vertelt Bouwman.

‘Ik vond tijdens de studie scheikunde het anorganische practicum het leukst en ben dan ook binnen dat vakgebied een stageplek gaan zoeken. Vervolgens ben ik in deze tak van de chemie blijven hangen. Na mijn promotie kreeg ik de kans om met een beurs een jaar naar Amerika te gaan om daar onderzoek te doen. Zowel gedurende mijn promotie als tijdens mijn werk in Amerika heb ik me beziggehouden met biomimetica. In beide gevallen was de doelstelling om de actieve plaats van een eiwit na te bouwen. In dit soort onderzoek proberen we de werking te begrijpen van systemen in de natuur door metaalcomplexen te maken die lijken op de actieve plaats van een enzym. Een metaalcomplex bestaat uit een centraal metaalion omgeven door organische groepen, ook wel liganden genoemd. Het metaalion is het katalytisch actieve centrum, de liganden zorgen dat het metaalion zijn werk kan doen en sturen de reactiviteit. Bij mijn promotie draaide het onderzoek om een koperbevattend enzym, terwijl ik me in Amerika richtte op verbindingen met mangaan. Na mijn terugkomst in Leiden lag mijn belangstelling nog steeds bij de biomimetica, maar daarnaast ben ik me gaan richten op meerdere gebieden binnen de katalyse. Het huidige onderzoek in onze groep omvat drie thema’s: katalyse, biomimetica en anorganische materialen. Coördinatiechemie, oftewel het op moleculair niveau begrijpen van de relatie tussen ligand en metaalion en de – katalytische – eigenschappen van het resulterende complex, speelt in alle thema’s een centrale rol. De natuur maakt vaak gebruik van goedkope metalen, zoals koper, nikkel en mangaan, terwijl in de homogene katalyse veelal juist zeldzame en dus dure metalen worden gebruikt. Een deel van ons onderzoek is behoorlijk fundamenteel en is er specifiek op gericht of we met de goedkopere metalen de katalytische reacties kunnen uitvoeren waarvoor men nu nog de dure metalen nodig heeft.’

Schone processen ‘Veel industriële processen zijn energetisch inefficiënt of produceren grote hoeveelheden ongewenste bijproducten, en dus afval. Verschillende lijnen van het toegepaste onderzoek binnen onze groep betreffen de ontwikkeling van nieuwe routes voor de synthese van bestaande bulkchemicaliën die op dit moment nog met behulp van stoichiometrische chemie worden geproduceerd – stoichiometrie is de verhouding waarin chemische verbindingen met elkaar reageren. Binnen ons katalyseonderzoek proberen we nieuwe reacties te ontwikkelen waarbij geen of zo weinig mogelijk bijproducten gevormd worden, om zo de productie van afval 22

23

‘Katalyse kan bijdragen aan schonere processen’

te voorkomen. We zijn onder meer betrokken bij het project CatchBio (Catalysis for Sustainable Chemicals from Biomass; red.), dat als doel heeft om schone en efficiënte processen te ontwikkelen. In plaats van aardolie gebruiken we daarbij biomassa als grondstof voor goedkope en duurzame biobrandstoffen, chemicaliën en geneesmiddelen. Een voorbeeld hiervan is de productie van caprolactam, een grondstof van nylon; momenteel maakt men dit uit olie. De vraag is of we ook een syntheseroute voor caprolactam kunnen ontwikkelen vanuit levulinezuur, een stof die te verkrijgen is uit biomassa, bijvoorbeeld uit maïsstengels of graanafval.

Daarnaast werken we aan het opwaarderen van bio-ethanol. Bio-ethanol wordt al gebruikt en bijgemengd in benzine. Helaas kan dit bijmengen echter maar tot een procent of tien, omdat ethanol niet goed mengt met benzine en minder goed voor de motor is. We proberen nu katalysatoren te ontwikkelen voor de omzetting van bio-ethanol naar brandstoffen met betere mengbaarheid met benzine, zoals butanol. In andere katalyseprojecten is het onderzoek meer fundamenteel van aard en zonder een direct mogelijke toepassing in een industrieel proces. Wij kijken of we in katalytische reacties duurdere metalen zoals palladium en rhodium kunnen vervangen door goedkopere metalen als nikkel en kobalt.’

Nieuwe verbindingen ‘Veel enzymen bevatten een metaalion in hun katalytisch centrum, wat ook wel de actieve plaats wordt genoemd. In de biomimetica proberen we complexen te maken die model staan voor de actieve plaats van een specifiek enzym. Op deze manier willen we inzicht krijgen in de structuur van het enzym of proberen we de functie van het enzym na te bootsen. Projecten die we op dit gebied uitvoeren hebben onder andere te maken met het waterstofvraagstuk. Waterstofgas is met name interessant omdat het kan dienen als schone transportbrandstof. Daardoor is er een toenemende vraag naar waterstofgas. Nu wordt waterstof nog steeds gemaakt via processen die zorgen voor veel CO2 -uitstoot, bijvoorbeeld winning uit aardgas of elektrolyse van water. Bij elektrolyse zorgt een elektrische stroom voor de ontleding van samengestelde stoffen tot hun bouwstenen. Zo wordt water – H2O – omgezet in waterstof – H2 – en zuurstof – O2. Deze reactie is nogal kostbaar, er is een dure platina-elektrode voor nodig en het vereist een hoog stroomgebruik. De natuur gebruikt voor de productie van waterstofgas enzymen die we hydrogenases noemen. In deze hydrogenases zitten twee soorten metalen, nikkel en ijzer. Wij proberen nu nieuwe verbindingen te maken die zowel nikkel- als ijzerionen bevatten, en we proberen deze modellen voor de hydrogenases ook te gebruiken als katalysator om waterstofgas te maken. Dit lukt al wel en hopelijk is het uiteindelijk zelfs mogelijk om dit proces met behulp van zonlicht uit te voeren. Maar we moeten het nog sterk verbeteren voordat toepassingen realiteit zijn. Zo heel snel zullen we niet met zijn allen in waterstofauto’s rondrijden. Naast de problemen met de schone productie van waterstofgas, zorgen ook het transport en de opslag van het gas voor grote uitdagingen. Een ander, hieraan gerelateerd onderzoek richt zich op de productie van zuurstof uit water. Ook hierin is de natuur heel erg goed, maar chemici kunnen hun tanden er nog inzetten. Dit is een nieuw project dat we nog moeten opstarten.’

24

Gelukstreffer De anorganische verbindingen waarmee Bouwman zich bezighoudt bevatten een of meerdere metaalionen die omringd zijn met organische liganden. ‘Deze anorganische moleculen zijn door hun rijke chemie interessant voor de materiaalwetenschap. Met name de elektronen van het metaalcentrum zijn hiervoor verantwoordelijk. Metaalbevattende materialen kunnen hierdoor magnetische eigenschappen hebben, fluorescentie vertonen of prachtige kleurveranderingen met zich meebrengen. Daarnaast is de aard van de binding tussen metalen en liganden anders dan die in organische moleculen, waardoor een anorganische verbinding verschillende vormen kan aannemen. Hierdoor is er een grote diversiteit aan metaalgebaseerde materialen, die het waard is om te onderzoeken voor toepassingen zoals informatieopslag of het uitstralen van licht van een specifieke kleur. Wij kijken naar dit soort eigenschappen van anorganische verbindingen. Luminescentie, het uitstralen van licht door een stof, is belangrijk voor de kleur van het licht dat tl-buizen geven. In tl-buizen gebruiken we op dit moment lanthanidenoxides met een heel hoge zuiverheid, die nodig is voor een hoge efficiëntie van de luminescentie, maar die deze oxides ook duur maakt. Wij zijn aan het kijken of er voor toepassingen in LED-verlichting gebruik kan worden gemaakt van lanthanidecomplexen, die minder zuivere uitgangsstoffen nodig hebben en daardoor goedkoper zijn. De problemen waar we in dit project vooral op stuiten zijn de levensduur en de efficiëntie. Het nadeel is namelijk dat de lanthanidecomplexen minder stabiel zijn dan de oxides. We proberen de liganden voor de complexen zo aan te passen dat de stabiliteit van de verbindingen hoger wordt.’

Door de publicatie van een artikel in het vooraanstaande wetenschappelijke blad Science heeft de groep van Bouwman internationale erkenning gekregen. Ze beschreven in januari 2010 in het tijdschrift de bevindingen van hun onderzoek naar het vangen van CO2 uit de lucht. ‘We zijn dit onderzoek twee jaar geleden per toeval ingerold en eigenlijk is het een gelukstreffer. Een promovendus zag dat een koperverbinding door blootstelling aan de lucht van een geelgekleurde oplossing veranderde naar een groenblauwe kleur. Van een koper(I)-complex veranderde de verbinding in een koper(II)-complex. Dit is niet zo bijzonder, maar eigenlijk verwacht je dat een dergelijke koperverbinding met zuurstof reageert. In dit geval werden er kristallen gevormd van een nieuwe koperverbinding die heel onverwacht CO2 uit de lucht had opgenomen. Met behulp van röntgenanalyse werd duidelijk dat de kristallen oxalaatanionen bevatten. Deze oxalaatanionen – C2O42- – zijn opgebouwd uit twee CO2-moleculen. We zijn vervolgens verder gaan onderzoeken wat de reactiviteit van deze koperverbinding was en we zagen dat we de koper(II)verbinding met behulp van een elektrische stroom heel makkelijk weer naar de oorspronkelijke koper(I)-vorm terug konden brengen. De resulterende gele oplossing kon vervolgens weer met CO2 reageren. Zo kan dit kopersysteem steeds opnieuw gebruikt worden. Het zou natuurlijk geweldig zijn als CO2 eenvoudig met een soort ‘oplaadbare batterij’ uit de lucht te halen zou zijn. We zijn nu aan het onderzoeken hoe we de efficiëntie van het systeem kunnen verbeteren; daarvoor zijn we op zoek naar nieuwe liganden om het kopercomplex aan te passen. Nu is het nog lang geen economisch haalbaar proces en zijn we ver van een praktische toepassing, maar het is zeker een interessant onderzoek.’

25

‘Katalyse kan bijdragen aan schonere processen’

Vijf octrooien ‘Een deel van ons werk is behoorlijk toepassingsgericht, zoals bovenstaande projecten illustreren. We hebben op een bepaald project vijf octrooien aangevraagd.

Een bedrijf in het Rijnmondgebied bekijkt of het een van onze vindingen kan toepassen in zijn productielijn. Als dat lukt, wordt zijn proces veel milieuvriendelijker.

In de toekomst zullen er nog veel meer van dit soort toepassingen mogelijk zijn.

Er is nog veel winst te behalen op grootschalige industriële processen. De meeste verlopen nog steeds via de stoichiometrische methodes, die zijn ontwikkeld in de jaren veertig en vijftig. Deze processen kunnen mogelijk verbeterd worden met behulp van katalyse, maar op korte termijn lukt dat niet. We kunnen mooie nieuwe reacties verzinnen en ontwikkelen, maar daar zijn nieuwe fabrieken voor nodig. De oude fabrieken staan er nu eenmaal en het is makkelijker en goedkoper om die te blijven gebruiken. Op de lange duur zullen we over moeten naar meer katalytische processen. Maar dat vraagt wel om een wereldwijde aanpak.’

Bouwman is bij het Leids Instituut voor Chemisch onderzoek ook nauw betrokken bij het scheikundeonderwijs. Ze is jarenlang voorzitter geweest van de opleidingscommissie Scheikunde en is betrokken bij de nieuwe bacheloropleiding Molecular Science & Technology. ‘Bij deze opleiding ligt de nadruk op onderzoekend leren. Ik merk dat studenten deze opzet leuk vinden, maar ik zie tegelijkertijd ook dat sommige vaardigheden minder zijn dan vroeger. Gedurende het eerstejaarspracticum voeren de studenten verschillende chemische technieken één keer uit. Sommige studenten geven aan soms wat meer basis te willen hebben. We zoeken nog naar de juiste balans en opzet.’ Naast de gastcolleges op scholen geeft de professor ook les bij het Junior Science Lab van de faculteit, waar kinderen uit het basisonderwijs in aanraking komen met de wetenschap. ‘Minicolleges geven aan scholieren vind ik een van de leukste dingen die ik doe. Hierbij vertel ik ze dat we zelf

Huiverig ‘Iets waar ik steeds tegenaan loop is dat de huidige stand van zaken de maatstaf is. De industrie is voorzichtig met het doorvoeren van veranderingen, mede doordat we van sommige nieuwe ontwikkelingen en productiewijzen niet weten wat er op de lange termijn gebeurt. Ze is onder meer bang dat de afnemers gaan klagen en houdt liever vast aan de vertrouwde processen. Deze huiverigheid staat vernieuwing een beetje in de weg. Dit geldt bijvoorbeeld voor de productie van nylon uit biomassa. Via de nieuwe productieroute die we nu proberen te ontwikkelen zal de samenstelling van het eindproduct wellicht net iets anders zijn. Dit kan de eigenschappen van het product beïnvloeden, en daarom zal de industrie de overstap toch niet zo gauw aandurven. Een ander voorbeeld laat dit ook zien: een paar jaar geleden wilden producenten van verf het kobalt, dat als katalysator het drogen versnelt, uit hun producten hebben. We hebben een mangaanverbinding gevonden die zelfs nog beter droogde, maar toch werd de overstap niet aangedurfd, omdat niet bekend is wat de invloed van de nieuwe droger op de eigenschappen van de verflaag op de lange termijn is. De oplossing voor dergelijke problemen is moeilijk, ook omdat overschakelen op een ander proces hoge kosten met zich meebrengt. Wij werken veel samen aan projecten met de industrie, er is zeker interesse in ons onderzoek. Maar als puntje bij paaltje komt en wij een bedrijf vragen of zij het octrooi willen aanvragen, zijn ze vaak toch terughoudend.’

Minicolleges ‘Ik kan me voorstellen dat niet iedereen in de maatschappij op de hoogte is van wat de chemie doet. Hierdoor realiseert men zich misschien niet wat chemie is en ziet men vooral gevaar. Voor bewustwording zijn de media erg belangrijk. In de wetenschapsbijlagen van de grote kranten is de berichtgeving niet slecht. Toch zou het beter zijn als er meer positief nieuws in de krant zou staan en dan met name ook in kranten als de Spits, Metro en De Telegraaf. Op die manier komt wetenschap bij meer mensen terecht. De mensen die de wetenschapsbijlagen lezen, zijn vaak al behoorlijk op de hoogte.’

26

‘Luminescentie, het uitstralen van licht door een stof, is belangrijk voor de kleur van het licht dat tl-buizen geven. Toepassingen van LED-verlichting kunnen misschien gebruikmaken van lanthanidecomplexen, die minder zuivere uitgangsstoffen nodig hebben en daardoor goedkoper zijn.’

27

‘Katalyse kan bijdragen aan schonere processen’

kleine chemische fabrieken zijn en dat de rookpluim uit een fabriek niet veel anders hoeft te zijn dan de waterdamp die we uitblazen en bij kou zichtbaar is. Ik vind het leuk om zo bij te dragen aan de bewustwording over chemie en wetenschap.

De aangepaste aanpak van het scheikundeonderwijs op middelbare scholen, de zogenoemde Nieuwe Scheikunde, kan minder goed uitpakken. Ik zie bij mijn eigen kinderen dat het onderwijs nu vooral leuk moet zijn, maar hierdoor begrijpen ze sommige dingen niet. Dit komt omdat de moeilijke basis wordt weggelaten, maar daardoor kunnen ze ook geen begrip ontwikkelen. Ik merk aan mijn zoon dat hij gefrustreerd is als hij niet begrijpt hoe het zit, dan komt hij bij mij voor uitleg. Ik vertel hem dan dingen die niet meer tot de verplichte leerstof horen.’

Eyeopener ‘Het geld dat er is voor onderzoek is veelal geoormerkt. Het is dan misschien wel iets wat in ons voordeel is – katalyse is een gebied dat relatief makkelijk geld krijgt –, maar toch ben ik het er niet mee eens. Het is belangrijk dat er ook voldoende ruimte is voor fundamenteel onderzoek. Dat er focusgebieden worden aangewezen, zoals duurzaamheid, is goed, maar het moet niet doorslaan. Onderzoekers moeten ook de vrijheid hebben om dingen te doen die niet direct een toepassing hebben, maar die kennis opleveren en in de toekomst mogelijk kunnen bijdragen aan nieuwe ontwikkelingen. Dit soort onderzoek kan je naar nog onontdekte plaatsen brengen, je iets nieuws bijbrengen en voor eyeopeners zorgen. Daarnaast is het een van de belangrijkste taken van elke onderzoeksgroep binnen een universiteit om toekomstige creatieve wetenschappers op te leiden. Het is van grote waarde mensen zo goed te scholen dat ze hun kennis later in hun baan kunnen toepassen. Dat moeten we niet uit het oog verliezen.’

Randvoorwaarden Bouwman ziet de toekomst van het katalyseonderzoek positief in. ‘Binnen het gebied katalyse valt het nog wel mee met de bezuinigingen. Het katalyseonderzoek in Nederland is goed en kan dat hopelijk blijven. De verschillende onderzoeksgroepen in Nederland spreken met elkaar over hun onderzoek. Er is ondanks dat sprake van dubbel werk. Dit komt door de financiering. Die werkt overlap in de hand doordat er soms relatief veel geld voor een beperkt onderzoeksgebied beschikbaar is. Aan de echte coördinatiechemie werken daarentegen weinig groepen, dit gedeelte is niet zo groot in Nederland.’

Een van de randvoorwaarden om met de chemie naar een duurzaam en veilig leefklimaat te gaan raakt volgens Bouwman de financiën. ‘Financieel zou het wat beter moeten gaan. Ik merk bij onze eigen groep dat de technische ondersteuning, bijvoorbeeld voor onderhoud van apparaten, is afgenomen. Dit maakt dat we hierin zelf meer tijd moeten steken en dat we daardoor minder tijd hebben voor het echte onderzoek. Een gedeelte van de bezuinigingen is terecht, maar we zitten aan de grens. De universiteiten kunnen nog wel winst behalen door te specialiseren als het gaat om opleidingen. Het is in veel gevallen waarschijnlijk efficiënter en het werkt kostenbesparend om meerdere kleine opleidingen samen te voegen tot een grote opleiding. Niet elke universiteit hoeft elke opleiding aan te bieden. Leiden en Delft werken bijvoorbeeld samen op het gebied van scheikunde. De gezamenlijke opleiding Molecular Science & Technology trekt nu 100 tot 120 studenten.’

28

Een van de probleemstukken waar volgens Bouwman lastig een oplossing voor te vinden is, is de balans tussen wat we verwachten van de chemie en wat we daarvoor willen doen of laten. ‘De maatschappij heeft vaak te maken met tegenstellingen. Zo zijn veel mensen enthousiast over de ontwikkelingen rondom energiezuinige auto’s en auto’s die rijden op waterstof. Maar als het erop aankomt wil men toch ook een mooie, grote – energieverslindende – SUV. Iedereen is gewend aan de huidige luxe en gaat ervan uit dat alles het altijd doet. Mensen realiseren zich niet wat hiervoor nodig is, bijvoorbeeld een vervuilend of gevaarlijk productieproces. Ik denk dat verandering van de bewustwording van dit soort zaken niet zozeer op het bordje van wetenschappers ligt. Producenten zullen hier ook niet op wijzen, aangezien hun doelstelling is om zoveel mogelijk te verkopen. De media en de politiek kunnen hierin wel een belangrijke rol spelen. Misschien is het een idee om op school kinderen goed bij te brengen dat ze zuinig moeten omgaan met het milieu en materialen, dat luxe niet vanzelfsprekend is en een prijs heeft. Voor innovatie, ten slotte, is het zoals gezegd noodzakelijk dat wetenschappers ook de vrijheid hebben om dingen te onderzoeken die niet meteen tot een toepassing leiden.’

Wie is Lies Bouwman?

Elisabeth (Lies) Bouwman (1962) is per 1 april 2010 door het College van Bestuur van de Universiteit Leiden benoemd tot hoogleraar Anorganische Chemie bij de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen. Binnen haar leerstoel richt Bouwman zich op het vakgebied van coördinatiechemie en homogene katalyse.

Na haar studie scheikunde in Leiden (1986) promoveerde ze bij professor Jan Reedijk binnen de anorganische chemie. Ze werkte na haar promotie kort op de TU Delft en ze deed een jaar lang in Amerika onderzoek aan de universiteit van Indiana. In 1991 kwam Bouwman terug naar Leiden en kon met een fellowship van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) vijf jaar lang werken aan de ontwikkeling en bestudering van nikkelcomplexen. In 1996 werd ze universitair docent anorganische chemie bij het Leids Instituut voor Chemisch onderzoek en vier jaar later werd ze bevorderd tot universitair hoofddocent. In 2010 werd ze binnen haar groep benoemd tot hoogleraar, waarmee ze in feite professor Reedijk, bij wie ze promoveerde, opvolgde. Bouwman heeft een kleine maar zeer productieve groep, die zich richt op het ontwerpen van nieuwe, duurzame katalytische processen en functionele materialen.

Bouwman heeft in haar carrière verschillende prijzen en subsidies gekregen.

Zo ontving ze voor haar promotieonderzoek een DSM-prijs voor Chemie en Technologie en heeft ze twee keer een premie uit het NWO-programma voor jonge scheikundigen gekregen (1994 en 1998).

29

Professor Ben Ale, TU Delft

‘Minder rampen, maar meer schade’ Professor Ben Ale is hoogleraar Veiligheid en Rampenbestrijding binnen de faculteit Techniek, Bestuur en Management van de TU Delft. Zijn groep doet onderzoek naar het voorspellen van veiligheids-, gezondheids- en milieurisico’s en zet zich in om een wetenschappelijke basis te ontwikkelen voor het verbeteren van de veiligheid en besluitvorming rondom technologie.

Professor Ale is via zijn eerste baan, bij DSM, in het veiligheidsonderzoek terechtgekomen. ‘Toen ik bijna gepromoveerd was ben ik daar als onderzoeker naar onstabiele reacties aangenomen. Net voordat ik daar ging werken was er bij DSM Geleen een grote explosie geweest in een naftakraker, die nafta omzet in koolwaterstoffen zoals etheen. De enorme kracht van de explosie verwoestte een aantal installaties rond de kraker en er ontstonden felle branden die pas enkele dagen later geblust waren. Dit ongeluk was wereldnieuws en niemand begreep hoe een gaswolk zoveel schade kon aanrichten. Ik was hier ook door gebiologeerd en ben vervolgens eigenlijk altijd veiligheid blijven onderzoeken. Via verschillende banen bij de overheid en onderzoeksinstellingen ben ik uiteindelijk in 2003 op mijn huidige plek als hoogleraar Veiligheid en Rampenbestrijding beland.’

Leren van rampen ‘Het voorspellen en analyseren van risico’s is een essentieel onderdeel geworden van alle belangrijke beslissingen rondom de toepassing van technologie. De centrale vraag van ons onderzoeksprogramma is hoe we een transparante en systematische aanpak kunnen creëren die degenen die geconfronteerd worden met een risico kan helpen het risico te controleren, reduceren en managen. Uiteindelijk willen we hiermee het begrip en de praktijk van risicomanagement verbeteren. We houden ons hier bezig met een grote variëteit aan onderwerpen die met veiligheid te maken hebben. Eigenlijk werken we binnen twee projectlijnen: veiligheid en security. In Nederland hebben we voor dit laatste geen goede vertaling. Het is meer dan beveiliging alleen, het gaat bijvoorbeeld ook om hoe je kunt voorkomen dat iets fout gaat. We zijn op dit moment onder meer bezig met veiligheid binnen de chemie, in samenwerking met Shell. We bekijken daarnaast het nut en de efficiëntie van veiligheidsinspecties binnen de chemie. Ook houden we ons bezig met veiligheid op het spoor, werken we samen met de NCTB (Nationaal Coördinator Terrorismebestrijding) en instrueren we de brandweer hoe ze over risico’s kunnen beslissen en hoe ze dit kunnen doorvoeren in besluitvorming rondom vergunningen en regelgeving. Andere onderwerpen waarvoor we ons inzetten zijn asbest en veiligheid in de bouw. Wat we doen varieert en is afhankelijk van wat er gebeurt.

We zijn voor een groot deel bezig met concrete problemen die op dat moment spelen. Veel van ons onderzoek kent zijn oorsprong dan ook in recente ongelukken. We proberen te leren van de rampen die gebeurd zijn en streven ernaar deze kennis om te zetten in modellen. Zo verbeteren we mogelijk de risicoanalyse. Een lange lijn binnen ons onderzoek is het in beeld krijgen wat er fout gaat binnen de chemische industrie en daar vervolgens een oplossing voor te vinden, zodat we de veiligheid verbeteren en ongelukken voorkomen.’

30

31

‘Minder rampen, maar meer schade’

Binnen de huidige samenwerking met Shell is er aandacht voor de Deepwater Horizon olieramp in 2010, toen een explosie het BP-platform Deepwater Horizon in de Golf van Mexico wegvaagde en voor een enorme natuurramp zorgde. ‘Shell is een van de positieve uitzonderingen, zij zien in dat veiligheid belangrijk is en willen er in investeren. Van het onderzoek dat we voor Shell doen weten we niet of ze er uiteindelijk iets aan zullen hebben. Toch vindt het bedrijf veiligheid gelukkig belangrijk genoeg om in te investeren. Bij een ramp gaat er ergens in het proces iets verkeerd. De grote vraag is waarom en hoe je daar op tijd achter kunt komen.

We willen graag ontdekken wat de drijfveren zijn achter het – onveilige – gedrag van mensen die in gevaarlijke omgevingen werken.’

Volgens Ale zijn we inmiddels al behoorlijk goed in een deel van het ‘veiligheidsgebeuren’; het uitleggen hoe een ongeluk in elkaar heeft gezeten. ‘We kunnen voor elke ramp een nieuw verhaal schrijven, maar het in een model vatten lukt niet. De menselijke factor is het gedeelte dat we nog niet zo goed begrijpen. We weten steeds meer over de techniek. En fouten die ontstaan doordat we de techniek niet begrijpen zijn verleden tijd; er vallen geen gebouwen meer spontaan uit elkaar. Maar op de een of andere manier sluipen er toch fouten in. Helaas gebeuren er nog steeds ongelukken die achteraf gezien gemakkelijk voorkomen hadden kunnen worden. En het lijkt er bovendien op dat we toch keer op keer bij beginnersfouten terugkomen. Waarom dat gebeurt begrijpen we niet. De grote vraag is hoe we dit kunnen voorkomen. Hier werken we aan met ons team.’

Onafhankelijkheden ‘Vaak wordt gedacht dat falen komt door allemaal onafhankelijke processen, maar dat is niet zo’, stelt Ale. ‘Als we terugkijken op sommige rampen en de risicoanalyse erbij pakken, zouden die rampen, gezien de genomen veiligheidsmaatregelen, eigenlijk nooit hebben kunnen gebeuren. Althans, de geschatte kans is zo gering, dat er bij wijze van spreken eigenlijk tienduizend universums nodig zouden zijn om de ramp te laten gebeuren. De conclusie daarvan is dat het dus of nooit meer gebeurt of dat de maatregelen blijkbaar niet onafhankelijk zijn en het risico in wezen veel groter is dan gedacht. De organisatie is de gemene deler en dit zorgt ervoor dat de betrokken factoren niet onafhankelijk zijn.’

Rampen zijn eigenlijk altijd een combinatie van mens en techniek, denkt Ale. ‘Het is boeiend om deze interactie te onderzoeken. Het is de mens die de techniek in elkaar zet, dus vroeg of laat kom je toch bij een meneer of mevrouw uit. Het is daarnaast heel frappant dat er vaak net iets fout gaat met datgene dat door de controle kan slippen. Een voorbeeld is dat een ongeluk met een vliegtuig veroorzaakt wordt door een probleem met de hoogtemeter, net het enige apparaat aan boord dat niet dubbel aanwezig is.’

Impact ‘Het aantal ongelukken neemt niet toe. Misschien neemt het zelfs een beetje af, al zijn statistici het daarover niet eens. Het probleem is dat de schade na een ongeluk wel toeneemt, zeker als het gaat om rampen binnen de (petro)chemie. Denk bijvoorbeeld aan de hiervoor genoemde olieramp in april 2010 met het BP-platform Deepwater Horizon. De apparatuur wordt steeds beter en duurder en we gaan moeilijker dingen doen. Dat kan omdat we de techniek beter onder de knie hebben. Het nadeel is echter dat als er dan iets kapot gaat, het vaak slechter uitpakt 32

en het bovendien meer kost. Het is toch behoorlijk vervelend dat één meneer op het booreiland het hele bedrijf ongeveer failliet kan laten gaan. We zien dat bedrijven grote rampen vaak niet of ternauwernood te boven komen. De effecten kunnen niet alleen nadelig zijn voor het bedrijf zelf en de natuur in de omgeving, maar ook voor de maatschappij. Zo hebben in Engeland veel pensioenfondsen geld in BP zitten. Dit illustreert dat er soms grotere effecten zijn dan alleen de ramp zelf.’

De grote gevolgen van een ongeluk in een sector als de chemie geven ons alle reden om iets aan de veiligheid te doen. ‘Steeds vaker komt men dan terecht bij de organisatorische en functionele kant van het verhaal. Toch is het weghalen van de poppetjes en het automatiseren van processen ook geen oplossing: dat resulteert alleen maar in het verplaatsen van de betrokkenheid van de mens. Je ziet bij grote productieprocessen af en toe gebeuren dat er op grote schaal een fout insluipt, zoals bij de productie van auto’s die door een defect in groten getale terug moeten naar de fabriek. Voor chemische fabrieken geldt hetzelfde, die automatiseren ook, gebruiken dezelfde materialen en software. Controle van dit soort zaken hoort eveneens bij veiligheid en security.’

Regels ‘Binnen de chemie zijn er geen problemen met de naleving van de regels’, zegt professor Ale. ‘Er wordt helemaal niet zoveel geïnspecteerd bij gevaarlijke chemische bedrijven. Ze worden óf eens in de vijf jaar geïnspecteerd, óf elk jaar wordt een vijfde van het proces getest. Het valt dus wel mee met de regelgeving. Regelgeving kan gezien worden als een gebruiksaanwijzing. Als die regels er niet meer zijn – dus als er sprake is van deregulering –, dan ontstaan er vanzelf pseudoregels.

Je ziet wereldwijd ook wel dat dat op dit moment gebeurt. Overal waar de overheid zich terugtrekt, ontstaat er een andere vorm van regelgeving. Je verplaatst simpelweg de regels. In Nederland is dit proces ook zichtbaar; de overheid trekt zich terug en bemoeit zich met steeds minder zaken. Maar er zijn genoeg maatschappelijke krachten die ervoor zorgen dat het voor een bedrijf toch niet handig is om de oude en/of pseudoregelgeving te ontduiken. Echter, een overheid die zich te veel terugtrekt, die alles aan de burger overlaat, kan ook gevaarlijk zijn. Het kan zorgen voor spanningen en het risico dat de vlam in de pan slaat wordt groter, zoals begin 2011 in Noord-Afrika gebeurde. De taak van de overheid is, naar mijn idee, het maatschappelijke proces te organiseren.’

Volgend stadium ‘Een probleem waar we in Nederland tegenaan lopen is dat er te weinig bèta’s zijn.

De maatschappelijke structuren veranderen voortdurend. Een daarvan is dat studenten een tijd lang niet meer voor scheikunde of natuurkunde kozen, omdat het ze niet trok en ze bovendien dachten dat je er geen geld mee kunt verdienen. Dit is niet iets wat met opzet zo is gecreëerd, maar een bijverschijnsel van beslissingen en de waan van de dag. Het duurt helaas een tijd voordat een dergelijke beweging weer verandert en het tekort aan bèta’s is teruggedraaid. Goede bèta’s zijn nodig voor de ontwikkeling van nieuwe technologieën en het vinden van een bijpassende risicobeperkende aanpak.’

Professor Ale is blij dat er al steeds meer aan veiligheid wordt gedaan. Zo wordt de werknemersveiligheid steeds beter. Toch doet Nederland het over het algemeen niet zo goed op het gebied van veiligheid. ‘We steken er te weinig geld 33

‘Minder rampen, maar meer schade’

in en het besef is er niet dat investeren in veiligheidsonderzoek noodzakelijk is en ons iets oplevert. In landen als Zweden, Frankrijk en Duitsland zijn er hele universiteiten ingericht op veiligheidsonderzoek. In Nederland hebben we alleen onze groep van tien mensen. Dat is niet zo handig. Hier kun je, in tegenstelling tot andere landen, geen veiligheid of veiligheidskunde studeren. We proberen in Delft al 25 jaar veiligheid in het onderwijs te krijgen. Als het goed is komt er volgend jaar een master veiligheid, maar … eerst zien dan geloven. Het kan nog wegbezuinigd worden.’

Zowel de Nederlandse overheid als bedrijven investeren weinig in onderzoek, concludeert Ale. ‘Dat is niet slim. Misschien moeten we onszelf de vraag stellen of het Nederland wel kan schelen of we verstand van chemie hebben of niet. Het is wellicht makkelijker om een handelsland te zijn. Voor de hele technische sector, niet alleen voor het stuk veiligheid, geldt dat we er geen geld voor over hebben.

En de EU-cijfers laten ook zien dat Nederland terugzakt als het gaat om technische kennis en kunde. We kunnen geen kenniseconomie blijven als de investeringen zeer klein zijn. Toch kost onderzoek niet zoveel; je kunt tien hoogleraren een jaar betalen van één bonus binnen het bankwezen. Zo zijn er meer voorbeelden: van de budgetoverschrijding van de Betuwelijn kan een heel leger hoogleraren betaald worden en de kosten van het openingsfeestje van de A2-randweg bij Eindhoven bedroegen meer dan een jaarsalaris van een hoogleraar. En dat terwijl veiligheidsonderzoek al op korte termijn geld oplevert: naast kennis voorkomt het namelijk ongelukken. Het gevaar van de desinteresse in onderzoek is dat we hier over een paar jaar de prijs voor betalen. Op het gebied van veiligheid hebben bedrijven ook geen geld over voor onderzoek, hoewel er wel een paar uitzonderingen zijn. De industrie pakt het niet vanzelf op. We merken dat alleen na veel lobbyen sommigen bereid zijn geld te steken in veiligheid.’

Om naar een veiliger leefklimaat te gaan zal iedereen zijn best moeten doen, aldus Ale. ‘Er is nog veel te leren en nog een behoorlijk stuk dat we niet begrijpen.

We hebben al dertig jaar lang van doen met dezelfde rampen, die dus ook kunnen blijven gebeuren. Daarnaast gaan we, omdat de industrie ingewikkelder wordt, langzamerhand naar een volgend stadium rampen, met naar verwachting grotere impact. Ook in de toekomst zullen we nieuwe en moeilijker technieken gaan ontwikkelen, daarop zal het veiligheidsbeleid moeten inspelen.’

‘We proberen te leren van de rampen die gebeurd zijn en streven ernaar deze kennis om te zetten in modellen. Zo verbeteren we mogelijk de risicoanalyse.’

34

Sociale media ‘Er valt nog de nodige winst te behalen op het gebied van veiligheid en security.

Een trend waarvan we veel kunnen leren is die van de sociale media. Met één druk op de knop kunnen we tegenwoordig aan iedereen iets vertellen. Dit soort communicatieve ontwikkelingen gaat op dit moment heel snel en resulteert in informele structuren. Deze structuren beïnvloeden vervolgens het gedrag van mensen en dat gaat weer samen met veiligheid. De marktwerking zorgt er daarnaast voor dat we ons niet beperken tot Delft, maar dat de hele wereld ons speelveld wordt. Dat is niet verkeerd. Het maakt het juist zeer boeiend en geeft ons meer stof tot nadenken en meer dingen om te onderzoeken.’

‘Het zou mooi zijn als er meer bedrijven zouden investeren in veiligheid. Een beperkt aantal bedrijven doet dit en loopt wat dat betreft voor op de Nederlandse overheid en de rest van de industrie. Naast opdrachten voor bedrijven en instanties lukt het ons verder alleen geld voor onderzoek te krijgen als iemand er een 35

proefschrift omheen schrijft. Valorisatie is niet nieuw, maar we moeten uitkijken dat er onderscheid blijft tussen onafhankelijk en gestuurd onderzoek. Gestuurd onderzoek zou kunnen leiden tot list en bedrog, heel cynisch gezien.’

‘Als binnen het veiligheidsonderzoek alle betrokkenen samenwerken, dan kost het betrekkelijk weinig en kunnen we een langetermijnmethode ontwikkelen.

Maar ik vraag me af of dat gaat lukken. Ook de universiteiten hebben geen cent te makken. Zo betaalt de TU maar maximaal twintig procent van ons budget. Het veiligheidsonderzoek in Eindhoven is al wegbezuinigd. Je zou kunnen zeggen dat er te weinig rampen in het nieuws zijn om geld voor ons soort onderzoek te krijgen.

Ik ben de enige die steeds in de media mag opdraven, omdat er simpelweg verder niemand is. Universiteiten zouden veiligheid in het curriculum moeten opnemen, maar dat kost eerst geld. Er moeten deskundigen zijn en programma’s ontwikkeld worden. Niemand wil een opleiding opstarten waar geld bij moet, zeker nu niet.

Het belang van kennis wordt snel onderschat, tenzij die kennis direct nodig is.’

Ideale situatie ‘Over veiligheid denken mensen normaal gesproken niet na. Het klinkt misschien raar, maar dat is een goede zaak. Als het goed gaat, merkt de maatschappij niets van veiligheid. Dat is hoe het moet zijn, dan doen we ons werk naar behoren. Ons ultieme doel is dat mensen geen weet hebben van wat er allemaal gebeurt op veiligheidsgebied. De maatschappij reageert pas als het fout gaat, en dat is begrijpelijk. Er staat ook niet in de krant dat er gisteren weer tienduizend vliegtuigpassagiers veilig op hun plaats van bestemming zijn gebracht of dat er duizenden producten perfect uit een fabriek zijn gerold. Dat is iets waar je binnen de veiligheidswereld mee moet leven. Het enige wat we kunnen doen is de verkregen kennis gebruiken om toekomstige ongelukken te voorkomen. En je kunt nou eenmaal niet meten hoeveel rampen je voorkomt. Het is onze uitdaging om mensen lekker in veiligheid te laten leven en zich geen zorgen te laten maken. Het niet-opvallen zou ook voor de chemie een doel moeten zijn. Nu zien mensen kernenergie, vuurwerk en vervolgens chemie als de gevaarlijkste sectoren. Je kunt wel streven naar een beter imago van de chemie, maar het buiten beeld houden van de chemie kost al voldoende moeite.’

Helaas voelt niemand zich volgens Ale verantwoordelijk voor veiligheid. ‘Ik vind dat de industrie verantwoordelijk is, maar die laat het over het algemeen afweten, los van een enkele uitzondering. We werken daarmee onszelf tegen om rampen te kunnen voorkomen. Bedrijven die betrokken zijn bij risicovolle processen moeten juist goed beseffen dat hun veiligheidssystemen op orde moeten zijn en dat ze zich daarvoor moeten inzetten. Dat is niet alleen voor de hele omgeving, maar uiteindelijk ook voor henzelf het best.’

Gelukkig is er vanuit studenten redelijk veel interesse voor dit vakgebied en ontvangt de groep van Ale voldoende aanmeldingen voor promotieplekken. ‘Alleen hebben we niet veel plaatsen. Pas als we echt een eigen opleiding en diploma krijgen, kan dit vakgebied ook in Nederland opbloeien.’

36

Wie is Ben Ale? Ben Ale (1947) is sinds september 2003 hoogleraar Veiligheid en Rampenbestrijding binnen de faculteit Techniek, Bestuur en Management aan de TU Delft. Risicoanalyse, crisisbeheersing en fysieke veiligheid zijn onderwerpen waarmee hij zich binnen de universiteit bezighoudt. Ale is opgeleid als chemisch ingenieur (Universiteit van Amsterdam) en is daarna gepromoveerd binnen natuur- en wiskunde. Vervolgens heeft hij zich vanaf 1976 met risicoanalyse, -management en -beheersing beziggehouden binnen de industrie, de overheid en nationale onderzoeksinstituten. Hij begon zijn loopbaan bij DSM binnen de afdeling explosieonderzoek, waar hij onderzoek deed naar de stabiliteit van chemicaliën en reactoren en naar het explosiegedrag van gasmengsels onder extreme condities. In 1980 verhuisde hij naar de overheid. Bij het toenmalige Ministerie van Volkhuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (VROM) werkte hij aan risicoanalyse en risicobeheersing, eerst als deskundige en later als coördinator en afdelingshoofd.

Na veertien jaar stapte Ale over naar het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), waar hij achtereenvolgens wetenschappelijk onderzoeker, hoofd van de afdeling Kwaliteit van het Laboratorium voor Stralingsonderzoek en directeur van het Centrum voor Externe Veiligheid was (tot juli 2003). Daarnaast was hij enkele jaren directeur onderzoek van het Nederlands Instituut voor Brandweer en Rampenbestrijding (NIBRA), dat later het Nederlands Instituut fysieke veiligheid (NIFA) werd. Bovendien is Ale lid van de Board of Directors van de International Association for Probalistic Safety Analysis and Management (IAPSAM). Ben Ale ontving in 1995 de Distinguished Achievement Award van de Society for Risk Analysis. De media vragen hem als deskundige veelvuldig naar zijn gedachten over rampen en problemen.

37

Professor Nico Vermeulen, Vrije Universiteit Amsterdam

‘Bijwerkingen geneesmiddelen zorgen voor spannende uitdagingen’ Nico Vermeulen is professor Moleculaire Toxicologie aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Zijn groep doet onderzoek naar de veiligheid van geneesmiddelen en neemt bijwerkingen en gevoeligheid daarvoor onder de loep. ‘Wat gebeurt er met een geneesmiddel in ons lichaam?’, is de vraag die professor Vermeulen met zijn groep probeert te beantwoorden. ‘Bijwerkingen zijn in veel gevallen nog onvoorspelbaar.’

‘Toen ik in 1969 scheikunde in Nijmegen ging studeren, was de instroom met 122 nieuwe studenten enorm. Scheikunde was een zeer populaire studie en in de krant stonden grote artikelen over de mooie perspectieven van de chemie. In 1973 sloeg dit echter om toen de oliecrisis zich aandiende’, vertelt professor Vermeulen. ‘Na mijn afstuderen vond ik een promotieplek in Leiden bij farmacologie, ik was een van de eerste promovendi van professor Breimer. De groep was net gestart, ik kwam terecht in een leeg lab, dat ik zelf mocht inrichten. Ik mocht bijvoorbeeld een geavanceerd analyseapparaat aanschaffen, de GC-MS – GasChromatografieMassaSpectrometer – en ben daarvoor naar Engeland en Zweden geweest. Met dit GC-MS-apparaat zijn we lotgevallen van geneesmiddelen gaan onderzoeken.

Hiermee begon mijn zoektocht naar de manier waarop geneesmiddelen in onze cellen afgebroken worden en in sommige gevallen voor toxiciteit zorgen. Dit is als een rode draad door mijn carrière blijven lopen.’

In 1985 werd Vermeulen benoemd tot hoogleraar Moleculaire Toxicologie aan de VU. ‘Ik mocht een nieuwe groep starten binnen de subfaculteit scheikunde.

Onze vakgroep heette farmacochemie en focuste op geneesmiddelenonderzoek binnen een chemische setting. Ik richtte mijn aandacht op de moleculaire aspecten van de werking en verwerking van geneesmiddelen in het menselijk lichaam.

Dit was toen een geheel nieuw vakgebied. Van moleculaire toxicologie was nog weinig beschreven in de literatuur. Wij wilden meer inzicht krijgen in de mechanismen die optreden bij de verwerking van medicijnen in het lichaam. Met inzicht op moleculair niveau zouden we de risico’s van geneesmiddelen beter begrijpen. We zouden de werking kunnen optimaliseren door te sleutelen aan molecuulstructuren. Inmiddels zijn we hier al tamelijk succesvol mee. Toch zijn geneesmiddelen in de omgeving van het lichaam nog zeer complex en er is geen simpel bouwpakketje waarmee we ze in elkaar kunnen zetten zoals de cockpit van een vliegtuig. Het lukt veelal om de juiste werking te bewerkstelligen en het medicijn op de juiste plek te krijgen, maar op basis van preklinisch onderzoek zijn bijwerkingen voor de mens in veel gevallen nog onvoorspelbaar. Daarom richten we ons vooral op deze slecht voorspelbare bijwerkingen.’

Ongewenste werking ‘Wat gebeurt er als geneesmiddelen in het menselijk lichaam komen, hoe worden ze afgebroken en hoe zit het met hun toxiciteit? Waarom is het ene individu 38

39

‘Bijwerkingen geneesmiddelen zorgen voor spannende uitdagingen’

gevoeliger dan het andere? Dit zijn de belangrijke vragen waarmee we ons bezighouden. Het is de missie van onze groep om nieuwe en innovatieve concepten te realiseren voor de ontwikkeling van veilige geneesmiddelen. De focus ligt op de moleculaire mechanismen van het metabolisme – de afbraak – van geneesmiddelen en hun toxiciteit. De bijwerkingen die geneesmiddelen met zich meebrengen worden soms pas ontdekt als het middel al op de markt is. Preklinisch kunnen we voor ongeveer zeventig procent voorspellen wat er in de mens gebeurt. Dit geldt voor zowel de gewenste als ongewenste werkingen. Wij richten ons zoals gezegd op de ongewenste werkingen. Om hier meer inzicht in te krijgen ontwikkelen we translationele biomarkers die bijwerkingen kunnen weergeven. Een biomarker, ook wel biologische marker genaamd, is een stof – een klein molecuul, een gen of een eiwit – die gebruikt wordt als indicator van een biologisch of toxicologisch proces of een farmacologische respons op een behandeling. Met deze biomarkers kunnen we processen die zich op moleculair en cellulair niveau voordoen, vertalen naar dierlijke modellen en naar de mens, en andersom. Translationeel betekent ‘van molecuul tot patiënt en terug’. Een groot consortium heeft een aantal bekende geneesmiddelen met ernstige bijwerkingen gekozen die we ‘van molecuul tot patiënt’ onderzoeken. De bijwerkingen van deze geneesmiddelen die wíj vooral bekijken zijn idiosyncratisch: niet voorspelbaar op basis van preklinisch onderzoek en daarnaast zeldzaam en zeer heftig, soms zelfs dodelijk. Het gaat dan om een reactie die bij één op de duizend of tienduizend patiënten voorkomt. Dit soort zeer heftige toxiciteit is de belangrijkste reden om een middel van de markt te halen; dit is de laatste jaren ook regelmatig gebeurd, met soms grote gevolgen voor het betreffende bedrijf. Het is bijzonder interessant om uit te vinden hoe dergelijke zeldzame bijwerkingen tot stand komen en hoe we ze kunnen voorkomen.

Wij proberen te komen tot een onderzoekstrategie, bijvoorbeeld met behulp van biomarkers, om deze idiosyncratische bijwerkingen in een vroeg stadium op te sporen. In dit project werken we samen met vier andere universiteiten en grote farmaceutische bedrijven. Het onderzoek integreert geneesmiddelmetabolisme, toxicologie – wat speelt er zich af in de cel – en immunologie – wat gebeurt er in vivo, in proefdier en mens.’

Geneesmiddelmetabolisme ‘Een geneesmiddel wordt in de lever omgezet in metabolieten. De belangrijkste klasse van enzymen die hiervoor verantwoordelijk zijn, is Cytochroom P450. Dit enzymsysteem, dat met name in de lever voorkomt, is een familie van enzymen waarvan er een zestal het meest belangrijk is bij de afbraak van verschillende lichaamsvreemde stoffen, zoals medicijnen en toxinen. Metabolieten zijn tussen- of eindproducten die ontstaan nadat een chemische stof in de cellen van ons lichaam omzettingsprocessen heeft ondergaan. Een klein deel van deze metabolieten zijn chemisch zeer reactief en kunnen reageren met eiwitten en DNA in onze cellen.

Daarnaast kunnen ze een respons van onze lichaamsafweersystemen opleveren.

Als deze reactieve metabolieten ontsnappen aan de natuurlijke bescherming, kunnen ze covalent binden aan allerlei eiwitten. Als reactie op ontstane eiwit-adducten kunnen door samenspel met ontstekingsprocessen en het immuunsysteem zeer ernstige toxische processen ontstaan. We weten nog niet precies hoe we met chemisch reactieve metabolieten moeten omgaan bij de ontwikkeling van geneesmiddelen. Vanwege dit soort ernstige bijwerkingen van medicijnen is het in elk 40

geval goed om te kijken naar chemisch reactieve metabolieten in combinatie met immuunrespons en onze afweer. Het is daarnaast puur wetenschappelijk interessant om te begrijpen hoe chemisch reactieve metabolieten zich gedragen in onze cellen.’

Gevoeligheid ‘Niveaus en activiteiten van enzymen kunnen sterk variëren tussen individuen.

Sommige afweerenzymen zijn genetisch bepaald en deficiënt in een deel van de bevolking. Dit kan er voor zorgen dat iemand niet goed op een medicijn reageert of overgevoelig voor bijwerkingen is, afhankelijk van zijn of haar genetische constitutie. Hoe het lichaam omgaat met medicijnen, de bijwerkingen ervan en vooral ook de idiosyncratische bijwerkingen, is voor een belangrijk deel van de genetische aanleg afhankelijk. Overgevoeligheid wordt waarschijnlijk bepaald door verschillende factoren. Het is een combinatie van je genetische constitutie, gedrag – bijvoorbeeld roken en alcohol drinken –, andere ziektes en blootstelling aan stoffen.

Genetische en omgevingsfactoren bepalen dus in belangrijke mate hoe goed je kunt omgaan met chemicaliën en geneesmiddelen. Het moet mogelijk zijn om op basis van iemands genetische profiel vooraf te bekijken of die persoon gevoelig is voor de ontwikkeling van bepaalde bijwerkingen. Onze inzet is om te begrijpen wie gevoelig of juist ongevoelig zal zijn voor een behandeling en haar bijwerkingen van geneesmiddelen. Een vergelijkbare benadering wordt al toepast bij oncologische behandelingen in academische ziekenhuizen. Genotyperen, die inzicht geven in de genetische informatie, en fenotyperen, voor inzicht in activiteiten van enzymen en andere eiwitten, vormen een belangrijke stap in de richting van het uiteindelijke doel van ‘personalised medicine’, een gezondheidszorg die uitgaat van beslissingen en behandelingen op maat, voor de individuele patiënt. Maar we zullen nog meer betrouwbare methodes moeten ontwikkelen om antwoorden te kunnen geven op veel lastige vragen.’

Biomarkers ‘We proberen biomarkers te vinden met behulp van nieuwe inzichten in de moleculaire processen die zich in onze cellen afspelen. Deze biomarkers moeten we vervolgens kunnen gebruiken om nieuwe, veilige medicijnen te ontwikkelen. Onze inspanningen zijn erop gericht te leren snel te signaleren of er sprake is van mogelijk toxische, en met name chemische reactieve metabolieten. We hebben al enkele testen ontwikkeld voor proeven met potentiële geneesmiddelkandidaten. Als stoffen in een vroeg stadium van de ontwikkeling positief scoren op deze testen die geassocieerd zijn met chemisch reactieve metabolieten, dan wordt gestopt met het verdere onderzoek naar de betrokken kandidaat. In ons onderzoek maken we ook gebruik van geavanceerde computersimulaties die het metabolisme van medicijnen kunnen voorspellen op basis van hun structuren en structuur-werkingsrelaties. Biomarkers worden daarnaast ook in dieren en mensen gebruikt om te kijken of en zo ja, hoe mechanismen verlopen.’

Werking van de lever Een toepassing die er al is en die steeds verder in ontwikkeling is, bestaat uit testen voor potentiële geneesmiddelkandidaten die reactieve metabolieten kunnen signaleren. ‘Metabolietproductie en -profilering is een ander onderwerp dat ons 41

‘Bijwerkingen geneesmiddelen zorgen voor spannende uitdagingen’

en andere groepen wereldwijd bezighoudt. We kunnen daarbij veel leren van de lever als orgaan voor geneesmiddelmetabolisme. Het Cytochroom P450-enzymsysteem dat zorgt voor de afbraak van lichaamsvreemde stoffen, breekt ongeveer tachtig procent van alle bekende geneesmiddelen af. Deze medicijnen worden omgezet in metabolieten. Zowel stabiele, onschadelijke als reactieve, mogelijk toxische metabolieten. Als we weten hoe dit systeem werkt, kunnen we het misschien in de toekomst sturen. We hebben geredeneerd dat we dit Cytochroom P450 zouden moeten kunnen gebruiken om metabolieten te synthetiseren om zo hun eigenschappen beter te kunnen bestuderen. We zagen echter dat het menselijk Cytochroom P450 behoorlijk lui is. In sommige bacteriën is de capaciteit van Cytochroom P450 vijfhonderd tot duizend keer groter, maar het nadeel is dat ze alleen de stoffen die voor de bacterie van belang zijn omzetten en geen geneesmiddelen.

Door de substraatbindingsplaats van deze enzymen aan te passen met verschillende mutatiestrategieën, zijn we erin geslaagd om bacteriële P450-mutanten te maken die ook geneesmiddelen kunnen binden en omzetten. De mutanten zijn zeer actief en veelbelovend voor de productie van metabolieten. Niet alleen de chemisch reactieve metabolieten die betrokken zijn bij bijwerkingen, maar ook stabiele metabolieten en geheel nieuwe moleculen met mogelijke interessante farmacologische activiteiten. Dit kan ons zowel helpen bij de ontdekking van nieuwe medicijnkandidaten als bij de bestudering van hun ongewenste toxiciteiten. Naast Cytochroom P450-mutanten die interessant zijn met het oog op nieuwe geneesmiddelen, kunnen we ook mutanten maken en karakteriseren die iets speciaals doen en bijvoorbeeld geschikt zijn voor de productie van geur- en smaakstoffen.

In een van de projecten werken we samen met Organon/MSD en in enkele andere projecten met DSM. We kunnen de P450-mutanten ook inzetten in allerlei andere biokatalyseprocessen, zoals groene processen bij het verwerken van afval.’

‘Tot slot werken we ook met gist als testsysteem voor metabolisme en toxiciteit. In dit systeem kunnen we bijvoorbeeld meer leren over wat er met chemisch reactieve metabolieten gebeurt in de cel’, licht Vermeulen toe. ‘We weten hoe het genoom van deze micro-organismen in elkaar zit en kunnen gemakkelijk functies aan- en uitzetten of zelfs toevoegen. In dit soort systemen kunnen we zien hoe geneesmiddelen worden afgebroken en wat er daarna gebeurt. Zo hebben we gezien dat transportereiwitten, die voor de afvoer van metabolieten zorgen, worden opgereguleerd. Met dit meer fundamentele onderzoek hopen we in de toekomst antwoorden te vinden op de vraag hoe het samenspel tussen de vorming van toxische metabolieten, de bescherming ertegen en cellulaire transportsystemen, de toxiciteit van geneesmiddelen op cellulair niveau bepalen. Dergelijke kennis is essentieel om de vertaling naar bijwerkingen in de mens te kunnen maken.’

Belang Met enkele voorbeelden illustreert professor Vermeulen dat onderzoek naar geneesmiddelenwerking en bijwerkingen essentieel is. ‘In 2000 heeft een grote studie, uitgevoerd in Amerika, laten zien dat geneesmiddelen de vijfde tot zevende doodsoorzaak zijn; hiermee staat medicijngebruik hoger dan sommige ernstige ziektes. In Zweden is zeven procent van het totaal aantal ziekenhuisopnames het gevolg van bijwerkingen van geneesmiddelen. Je kunt je wel voorstellen dat daarmee veel geld is gemoeid. In dat land berekende men ook dat de behandeling van bijwerkingen van geneesmiddelen ongeveer evenveel kost als deze geneesmid42

delen zelf. Al met al moeten we concluderen dat we nog niet zo goed zijn in het maken van veilige geneesmiddelen. Sommige bijwerkingen zijn erg lastig. Bovendien zitten we met het probleem dat er niet zomaar een systeem is waarmee we de werking en bijwerkingen van een stof in de mens kunnen voorspellen. We hebben te maken met een aantal gaten in de kennis, met name als het gaat om veiligheid van medicijnen. Eerder inzicht hebben in de veiligheidsaspecten van een kandidaat-geneesmiddel zal de negatieve effecten in het latere, klinische onderzoek verminderen en zal de kwaliteit van leven van patiënten verbeteren. Er wordt op dit moment veel grensverleggend onderzoek naar geneesmiddelen en hun werking gedaan. Dat blijkt wel uit het aantal wetenschappelijke publicaties op dit gebied.’

Minder proefdieren ‘Gelukkig zien zowel overheden als de industrie in dat er onderzoek gedaan moet worden naar het verbeteren van geneesmiddelen en hun ontwikkelingsproces. De samenwerking tussen instituten is de laatste jaren erg gestimuleerd. Er zijn allerlei brede consortia en bilaterale verbanden die zich inzetten voor geneesmiddelenonderzoek. Er zijn steeds meer publiekprivate samenwerkingsverbanden die wetenschappelijk, grensverleggend onderzoek doen. Wij zijn zelf onder andere op Europees niveau betrokken bij een drietal samenwerkingsverbanden, in de context van het Innovative Medicines Initiative Joint Undertaking, IMI-JU. Het budget van deze grote projecten komt voor de helft bij de EU vandaan, de andere helft verzorgt de Europese farmaceutische industrie. Het doel van deze samenwerkingsverbanden is een snelle ontdekking en ontwikkeling van veiliger medicijnen te bevorderen. Ook is het doel ervoor te zorgen dat de Europese biofarmaceutische tak een dynamische high-tech sector blijft.’

De groep van Vermeulen is verder nog betrokken bij een Nederlands project met de naam ASAT (Assuring Safety without Animal Testing), dat zich richt op het ontwikkelen van een nieuwe methode om het risico bij blootstelling aan chemicaliën te beoordelen zonder gebruik van proefdieren. ‘We werken intensief aan in silico- en in vitro-testen die bedoeld zijn om in vivo-proefdiertesten overbodig te maken. In de loop der jaren is het gebruik van proefdieren al flink gedaald, maar er is nog meer onderzoek naar alternatieven nodig. Wat we nu aan proefdierexperimenten doen is essentieel. Het is een noodzakelijk onderdeel van het systeem dat we hebben voor de voorspelling van toxiciteit.’

De boer op ‘Sommige, met name idiosyncratische, bijwerkingen zijn persistent; die zullen we nog een tijd meetorsen. Maar ik ben ervan overtuigd dat de betrouwbaarheid van preklinisch onderzoek zal verbeteren. Door integratie van nieuwe inzichten zijn we nu in staat om effectiever te kijken naar de complexe processen waarmee we geconfronteerd worden. In Nederland is het onderzoek van een excellent niveau.

Daarentegen zit de farmaceutische industrie in een dip, niet alleen hier maar ook internationaal. Het is verontrustend dat, terwijl de investeringen in onderzoek in de farmaceutische industrie zijn toegenomen, het aantal nieuwe geneesmiddelen niet gestegen is in de laatste vijftien jaar. Dit is zorgelijk voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. De investeringen die nodig zijn om nieuwe medicijnen op de markt te brengen zijn erg groot. De vraag is of de ontwikkeling het beste kan plaatsvinden binnen steeds grotere industriële bedrijven of binnen kleinere 43

‘Bijwerkingen geneesmiddelen zorgen voor spannende uitdagingen’

innovatieve ondernemingen. Ik zie een steeds belangrijker rol voor deze laatste.

In Nederland gaat het niet zo goed met het geneesmiddelenonderzoek, gezien de problemen rond Organon/MSD en Solvay Pharma. Maar aan de andere kant zijn er positieve ontwikkelingen rond innovatieve nieuwe spelers zoals Crucell, Octoplus en Galapogos. Het geld dat vrijkomt bij het kleiner worden van grote bedrijven, zou in nieuwe samenwerkingsverbanden tussen bedrijven en universiteiten gestoken moeten worden. Wij moeten in staat zijn om vragen die vanuit bedrijven komen te beantwoorden. Als dat lukt, ziet de toekomst er gunstig uit. Universiteiten zijn cruciaal voor nieuwe ontwikkelingen in het onderzoek. Helaas zijn de berichten over bezuinigingen zorgelijk. Het is ook voor onze studenten, die we opleiden voor de chemische en farmaceutische industrie, belangrijk dat er in het geneesmiddelenonderzoek in Nederland en Europa geïnvesteerd wordt.’

De financiering van de Nederlandse overheid gaat op en af. ‘We zijn goed bedeeld geweest, maar nu is het afwachten wat er gaat gebeuren. Het is positief dat er negen topsectoren zijn geselecteerd, waarvan de chemie en life sciences voor ons interessant zijn. Maar de reguliere middelen – de eerste geldstroom – staan voortdurend onder druk. We moeten daarom de boer op om sterk te blijven. Ik heb al meerdere bezuinigingsronden meegemaakt en je ziet toch dat het elke keer een nieuwe dynamiek in de organisatie brengt. Ook bij krapte staan er nieuwe ambitieuze en talentvolle mensen op. Als de overheid innovatie stimuleert, dan is er veel mogelijk. We bevinden ons in een context waar we uitstekende mogelijkheden hebben om op in te spelen.’

Een van de voorwaarden om een belangrijke speler te blijven, is volgens Vermeulen het binnenhalen en binnenhouden van goede jonge onderzoekers. ‘Dat is een van de grootste uitdagingen. We moeten ze voorzien van behoorlijke faciliteiten. Het aantal vaste plekken binnen de universiteit is weliswaar gedaald en het aantal tijdelijke posities is gestegen. Maar als je goed bent en ambitie hebt, dan zijn er zeker mogelijkheden.’

Contextgericht onderwijs ‘We willen als groep graag leidend zijn in dit veld en een attractieve partner zijn voor samenwerkingen. Bovendien willen we een aantrekkelijke opleidingsplaats zijn voor masterstudenten, promovendi en postdocs’, vertelt de chemicus. ‘We zijn zeer actief op het gebied van opleidingen en trainingen in Europa. We zijn initiatiefnemer en coördinator van opleidingsprogramma’s voor geneesmiddelveiligheid, genaamd SafeSciMET (European Modular Education and Training Programme in Safety Sciences for Medicines; red.). Aan dit programma doen zeventien opleidingsinstituten mee en veertien Europese farmaceutische bedrijven. Na het doorlopen van het programma kunnen deelnemers de titel Master of Advanced Safety Sciences of Medicines voeren. De opleiding moet leiden tot een nieuwe generatie veiligheidsspecialisten, die goed zicht heeft op de veiligheid van geneesmiddelkandidaten. Het programma is opgebouwd uit twintig aparte cursussen, steeds bij een van de betrokken Europese topinstituten.’

Vermeulen is ook actief betrokken bij het onderwijs binnen de VU. ‘Ik ben hoofd van de afdeling Scheikunde en Farmaceutische wetenschappen. We proberen met onze tijd mee te gaan; e-learning wordt bijvoorbeeld steeds belangrijker. Zo hebben we samen met het College van Bestuur besloten om vorig studiejaar ongeveer honderd eerstejaars Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen een iPad ter 44

beschikking te stellen. Als ze hun bachelor met succes afronden, mogen ze de iPad houden. Als ze eerder stoppen, is er een afbetalingsregeling. We hebben daarnaast sinds drie jaar de opleiding Science, Business & Innovation (SBI), die goed loopt met nu zeventig eerstejaars. In deze bachelor worden natuurwetenschappen gecombineerd met bedrijfs- en sociale wetenschappen. Vanaf september 2011 komt er ook een master SBI met de focus op Life Sciences & Pharma, Energy & Sustainability. Dit zijn opleidingen die exacte wetenschappen een nieuwe dimensie geven en niet ten koste gaan van de traditionele opleidingen. We zijn het stadium gepasseerd van je richten op de groei van de traditionele monodisciplinaire opleidingen. De toekomst zit in meer contextgerichte opleidingen, deze spreken studenten veel meer aan.’

Wie is Nico Vermeulen?

Nico Vermeulen (1950) is sinds 1985 professor Moleculaire Toxicologie aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Het werk van zijn onderzoeksgroep is voornamelijk gericht op moleculaire mechanismen van biotransformatie, oftewel metabolisme, en bioactivering van geneesmiddelen. De groep onderzoekt de interacties van geneesmiddelen met enzymen en andere macromoleculaire eiwitten in ons lichaam. Met deze kennis wordt beoogd om veiliger geneesmiddelen te ontwikkelen en bijwerkingen terug te dringen. Daarnaast onderzoekt de groep van Vermeulen de verschillen in gevoeligheid voor bijwerkingen tussen individuen en groepen. Na zijn studie scheikunde in Nijmegen (1969-1975) promoveerde Vermeulen in Leiden in de farmacologie (1980) en bleef daar op de universiteit werken binnen het Center for Bio-Pharmaceutical Sciences. Vijf jaar later werd hij aangesteld als professor op de VU, waar hij binnen de subfaculteit Scheikunde zijn eigen groep mocht oprichten. Vermeulen is momenteel hoofd van de afdeling Scheikunde en Farmaceutische wetenschappen. Naast zijn werk op de universiteit zit hij in vele commissies en in de redactie van verschillende wetenschappelijke tijdschriften. Het werk van Vermeulen en zijn groep wordt veel geciteerd en is in recente onderzoeksbeoordelingen beoordeeld als zeer goed tot excellent.

45

Dr. Patricia Kooyman, TU Delft

‘Ruimte voor het doen van gekke proefjes’ Bij katalyse verandert de toevoeging van een katalysator de snelheid van een chemische reactie. Deze katalysator wordt zelf niet omgezet tijdens de reactie, zoals de andere reactiecomponenten. ‘Met katalyse kun je processen optimaliseren, en zo bijvoorbeeld energie besparen of minder afval produceren’, vertelt de geïnterviewde Patricia Kooyman. ‘Bijna elk product kunnen we via katalyse goedkoper en schoner bereiden.’

Als kind was Patricia Kooyman al gek van de wetenschap. ‘Ik verslond de biografieën van wetenschappers, zoals Marie Curie en Louis Pasteur, toen ik nog vrij jong was. Ik vond hun zoektocht fascinerend, het leek me ontzettend leuk om ook zo te puzzelen en te zoeken naar nieuwe ontdekkingen. Later, op de middelbare school, wilde ik iets met talen of met scheikunde gaan doen. De keuze was uiteindelijk makkelijk gemaakt, want ik dacht: talen leren kan ik ook in mijn eigen tijd, scheikunde niet’, zegt Kooyman. ‘Vanaf mijn afstudeeropdracht heeft de focus altijd op katalyse gelegen. Het leuke aan dit vakgebied vind ik de diversiteit erbinnen. Je moet weten hoe je met chemische bouwstenen iets kunt maken, je moet begrijpen welke reacties er plaatsvinden, waar de reactiesnelheid van afhangt en wat de snelheid bepaalt. Na mijn studie in Leiden en mijn promotie bij scheikunde in Delft twijfelde ik tussen werken bij een universiteit of een bedrijf. Ik heb er toen voor gekozen om een jaar bij Shell te werken en ervaring op te doen. Na dat jaar ben ik teruggegaan naar Delft en kon ik een postdocplaats binnen materiaalkunde krijgen. Ze zochten daar iemand die verstand van katalyse had en die katalysatoren wilde onderzoeken met behulp van de techniek transmissie elektronen microscopie – TEM. Ik moest daarvoor eerst deze techniek, die gebruikmaakt van elektronen om objecten af te beelden, onder de knie krijgen. Bij TEM worden elektronen door een dun object heen geschoten en daarna opgevangen. Doordat de elektronen reageren met het object, kunnen ze ons informatie geven over de vorm en structuur van het object. Er ging voor mij een heel nieuwe wereld open en ik maak nog steeds veel gebruik van TEM en soortgelijke technieken, omdat het bij uitstek technieken zijn om de structuur van katalysatoren te bestuderen. Juist dit werken op een grensvlak van twee gebieden, in dit geval katalyse en materiaalkunde, geeft onderzoek meerwaarde.’

Fotosynthese als voorbeeld In haar huidige werk, als universitair docent bij de groep Catalysis Engineering van professor Freek Kapteijn in Delft, richt Kooyman zich op verschillende gebieden binnen de katalyse. ‘De meeste onderzoeken hebben samenhang met het dagelijks leven, dat maakt het ook zo interessant. We zijn met verschillende projecten bezig. Een daarvan is het maken van transportbrandstoffen uit ruwe olie.

Dit is een project waarvoor nu niet zo eenvoudig geld te vinden is, omdat geldschieters het idee hebben dat het al uitontwikkeld is. Dat is echter niet het geval.

Daarnaast speelt de noodzaak mee om langzamerhand van fossiele brandstoffen af te stappen. Maar om in de tussentijd zo goed mogelijk gebruik te maken van de bestaande processen werken we bijvoorbeeld aan het ontzwavelen van deze 46

47

‘Ruimte voor het doen van gekke proefjes’

brandstoffen. Dit is beter voor het milieu, omdat dit het ontstaan van zure regen voorkomt. Daarnaast is het beter voor de katalysator die in onze auto’s zit. Een andere onderzoekslijn waarbinnen we vooraanstaand werk afleveren zit ook in de hoek van de transportbrandstoffen. Hierbij gaat het om het maken van brandstof uit synthesegas. Synthesegas, een mengsel van koolstofmonoxide (CO) en waterstofgas (H2), kan verkregen worden uit aardgas of steenkool, maar ook uit biomassa. Van synthesegas kunnen synthetische koolwaterstoffen en dus brandstoffen worden gemaakt. Wij leggen ons toe op het tweede stukje, het maken van transportbrandstof uit synthesegas met het zogenoemde Fischer-Tropsch-proces.

Hierbij komt veel warmte vrij; er is een katalysator nodig om het proces ook bij een lage temperatuur goed te laten verlopen. Het is vaak lastig te voorspellen wat een katalysator in een reactieomgeving precies doet en of hij verandert door de omstandigheden. Met behulp van in situ TEM kunnen we kijken wat er zich exact afspeelt tijdens de reactie. Het lijkt erop dat we een nieuwe fase binnen de katalysator van deze reactie hebben ontdekt. Het is dan ook een veelbelovende techniek, waarmee in de toekomst naar meerdere reacties gekeken kan worden. Een derde manier om deze transportbrandstoffen te maken is de omzetting van CO2 in brandbare koolwaterstoffen. Het klinkt misschien gek, maar door af te kijken bij het fotosyntheseproces in planten – waarbij CO2 en water met behulp van zonlicht wordt omgezet in zuurstof en glucose (suiker) – krijgen we deze omzetting in de toekomst misschien voor elkaar. Wel moeten we dit proces nog optimaliseren en we bekijken hoe we het rendabel kunnen maken. Het proces verloopt nu nog te traag, de reactiesnelheid zal daarom flink omhoog moeten. Dit is een van de nieuwe wegen die we onderzoeken. Het gaat niet lukken om dit in de nabije toekomst op grote schaal te doen. We zijn er nu net een beetje achter hoe deze kunstmatige fotosynthese in een testopstelling in zijn werk gaat. Het is een mooi proces om te combineren met de opslag van zonne-energie. En een flinke uitdaging om ervoor te zorgen dat het ook daadwerkelijk gaat lukken.’

Zonnebrand ‘Naast transportbrandstoffen werken we aan zonnecellen en nieuwe materialen hiervoor. Verder hebben we een flinke kluif aan onderzoek naar de opslag van elektronen voor het verbeteren van batterijen en naar waterstof als brandstof en alles wat daarbij komt kijken. En dan hebben we nog een zijproject, dat zich richt op iets heel anders, namelijk zonnebrandcrème. Titanium-dioxide (TiO2), deeltjes die onze interesse hebben vanuit zonnecellen en die we ook verwerken in katalysatoren, zitten ook in zonnebrandcrèmes. Het vervelende van TiO2 is dat het radicalen kan vormen. Dit zijn schadelijke deeltjes die kanker kunnen veroorzaken. In zonnebrandcrèmes wordt de TiO2 gecoat, waardoor er geen reacties aan het oppervlak van de deeltjes kunnen plaatsvinden en er zodoende geen radicalen kunnen ontstaan. Onderzoek van ons heeft echter laten zien dat de coating van de deeltjes in sommige gevallen niet honderd procent was, wat natuurlijk gevaarlijk is. We onderzoeken nu welk deel van de coating onvoldoende is en hoeveel radicalen er nog gemaakt worden. Daarna hopen we uit te vinden hoe de deeltjes voortaan beter gecoat kunnen worden. We hadden het idee om een betere coating te maken in samenwerking met fabrikanten, maar die wilden niet meewerken. Toch lijkt de signalering van het probleem gelukkig al wat effect te hebben. Fabrikanten lijken zich er nu bewust van te zijn: de coatings zijn de laatste jaren al beter geworden.’

48

Samenwerking Tussen Nederlandse universiteiten onderling is er veel samenwerking, vertelt Kooyman. ‘Op onderzoeksgebied is er sprake van een heel prettige samenwerking.

Wij werken zelf onder meer samen aan projecten met Dow, Shell en Albemarle (voorheen AkzoNobel). Daarnaast zijn we onder andere betrokken bij het NIMICprogramma; de afkorting staat voor Nano-Imaging under Industrial Conditions. Dit is een samenwerkingsverband met de universiteit van Leiden en een aantal bedrijven dat zich richt op het zichtbaar maken van een grote variëteit aan chemische en biologische processen die plaatsvinden op de schaal van atomen en moleculen.

Waar veel universiteiten nog worstelen met de vraag welke opleidingen ze moeten aanbieden, is er bij het onderzoek al langer sprake van specialisatie in topgebieden. Dit is goed geregeld, elke universiteit heeft zijn eigen expertisegebied.

Van veel overlap en dubbel onderzoek is dan ook geen sprake. Wij zijn in Delft erg goed in het bestuderen van katalysatoren en hun processen met elektronenmicroscopie. In Leiden zijn ze gespecialiseerd in onderzoek van enzymen met deze techniek, meer de biochemische kant dus. In Rotterdam en Amsterdam is lichtmicroscopie weer een goed ontwikkelde techniek. Ieder doet waar hij het best in is en we staan elkaar bij als onze onderzoeken daar om vragen.’

De Delftse onderzoeksgroep heeft ook waardevolle samenwerkingsprojecten met bedrijven. ‘Ons type onderzoek leent zich goed voor samenwerking met de industrie. Er is in heel Nederland dan ook sprake van bilaterale onderzoeken met bedrijven. Je merkt wel dat bedrijven in de loop van de jaren minder tijd en geld hebben voor fundamentele dingen. Maar we hebben elkaar nodig en gelukkig zien bedrijven dat ook in. Zo heeft Shell een aantal deeltijdhoogleraren op verschillende universiteiten. Andere bedrijven zijn bezig om dat te realiseren. Ook ECN (Energy research Centre of the Netherlands; red.), dat streeft naar de ontwikkeling van kennis en technologie voor de overgang naar een duurzame energiehuishouding, heeft op de TU Delft een deeltijdhoogleraar. DSM heeft daarnaast een universitair hoofddocent voor een dag in de week aangesteld.’

Lab on a chip Eigenlijk kunnen we bijna alles door katalyse verbeteren, stelt Kooyman. ‘Het hele vakgebied is erop gericht om processen te optimaliseren, energie te besparen, minder grondstoffen te gebruiken en/of minder afval te produceren. Voor veel reacties kan een katalytische reactie ontwikkeld worden die sneller is. We zoeken naar processen bij lagere temperaturen of processen die minder restproducten produceren. Voor bijna elk proces of product dat je kunt verzinnen, kun je via katalyse een goedkoper of schoner bereidingsproces ontwikkelen. Wij richten ons zelf minder op de fijnchemie, waartoe bijvoorbeeld de bereiding van geneesmiddelen en andere hoogwaardige chemicaliën behoren. Maar ook daarin en in de biokatalyse, waar enzymen een rol spelen, vindt veel onderzoek plaats. Het zogenoemde Lab-on-a-chip-concept, waarbij een reactie optreedt in een minilab ter grootte van een computerchip, is iets waar ik wel in geloof. Het voordeel van dit systeem is dat er per chip maar heel kleine hoeveelheden nodig zijn. Als er veel van een product nodig is, dan kunnen er altijd veel chips naast elkaar gezet worden en blijft de reactie per chip toch beheersbaar. Ik verwacht dat dit voor zowel de fijnchemie als de grote industriële processen uiteindelijk de toekomst is. Als er bij een grote reactor iets fout gaat, gaat het ook goed fout. Daarnaast moet elke grote fabriek 49

‘Ruimte voor het doen van gekke proefjes’

eens in de zoveel tijd even plat voor onderhoud; dat zorgt voor veel inkomstenderving. Als je nou bijvoorbeeld vijf kleinere reactoren tegenover die ene grote reactor zet, dan kan het proces beter blijven draaien. Of nog beter: je bouwt zes reactoren waarvan er altijd vijf draaien en omstebeurt eentje in onderhoud is. Kleinschaligheid heeft zo zijn voordelen.’ Kooyman heeft daarnaast veel vertrouwen in de zonnecel. ‘Dit is het soort toepassing dat mensen klein en lokaal kunnen gebruiken.

Het heeft geen risico’s en men kan ermee in zijn eigen energiegebruik voorzien, of in elk geval in een gedeelte ervan. Bovendien is het een duurzame oplossing.

En een duurzaam leefklimaat is de toekomst. We doen daar al lang behoorlijk veel aan, al is dat misschien niet altijd bekend en direct zichtbaar. Als je weet waar je moet kijken, is het wel degelijk te zien.’

Vrije ruimte ‘Het is lastig om geld te krijgen voor het onderzoek dat je wilt doen. Door de laatste bezuinigingen is er bijna alleen nog maar geld voor projectgestuurd onderzoek’, aldus Kooyman. ‘Dit gaat mijns inziens ten koste van innovatie. Het resultaat is dat innovatie zich alleen gaat afspelen op gebieden waarvan al bekend is dat ze voor succes zorgen. Er is geen geld om nieuwe onderzoeksgebieden te ontdekken of om processen te verbeteren die richting hun einde gaan maar waar nog veel winst te behalen is, zoals ruwe olie. Het resultaat is dat alleen het middenstuk overblijft. Valorisatie – het toekennen van waarde aan alles wat je doet – is dan ook geen goede keuze, het is echt zonde. Ik snap dat een deel van het onderzoek naar de praktijk moet kunnen worden vertaald, maar je verliest daarmee echte innovatie. Echte innovatie is een weg inslaan terwijl je niet weet waar je uitkomt.

De grootste ontdekkingen zijn bovendien gedaan toen men op zoek was naar iets totaal anders. Ik kan iedere wetenschapper aanraden om ook eens gekke dingen te doen, waarvan je niet weet wat eruit komt. We kunnen nu nog maar een heel klein gedeelte van onze tijd hieraan besteden. Eigenlijk is hiervoor alleen ruimte binnen de projecten van afstudeerders. Het verdeelmodel van het onderzoeksgeld zou mijns inziens moeten veranderen. Nu krijg je bijna alleen geld voor projecten waarvan je kunt aangeven: ik ga dit doen en dan komt er dat uit. Hoe moet je ooit echt nieuw onderzoek doen als je, om geld ervoor te krijgen, al moet bewijzen dat het werkt en je resultaten moet kunnen overhandigen? Er is wel wat vrije ruimte, maar dit gaat maar om een klein aandeel en dekt bijvoorbeeld alleen het salaris van een promovendus. Niet genoeg om iets goed aan te pakken. Ik ben voorstander van het verruimen van deze subsidies en ik zou de eis van bewijs willen schrappen. Er zou ook een potje met geld moeten zijn voor de wat wildere ideeën. De verhouding is nu een beetje zoekgeraakt. Als er dan toch bezuinigd moet worden, dan zou men niet de kaasschaafmethode moeten hanteren; daardoor ga je dingen half doen. Misschien is het wel nodig om een aantal groepen samen te voegen of zelfs op te doeken.’

Ook de veiligheidscultuur kan nadelig voor innovatie zijn. ‘We hebben hier strenge veiligheidsregels, wat zeer goed is. Het enige nadeel van onze strenge regelcultuur is dat we alleen nog proeven mogen uitvoeren waarbij het zeker is dat er niets mis kan gaan. Wat ik ook jammer vind is dat het onmogelijk is om buiten kantooruren te werken. Dit remt de voortgang. Natuurlijk moeten we ons goed bewust zijn van de gevaren, maar we kunnen ons niet indekken tegen alles. Te strenge regelgeving kan een rem op innovatie zijn, dat is de keerzijde van veiligheidsbe50

‘Een manier om transportbrandstoffen te maken is de omzetting van CO2 in brandbare koolwaterstoffen. Door af te kijken bij het fotosyntheseproces in planten – waarbij CO2 en water met behulp van zonlicht wordt omgezet in zuurstof en glucose (suiker) – krijgen we deze omzetting in de toekomst misschien voor elkaar.’

51

‘Ruimte voor het doen van gekke proefjes’

leid. Net als in het leven geldt dat je moet leren van tegenslagen. Een beetje risico nemen in het lab geeft je ook de kans op experimenten waar iets nieuws en totaal onverwachts uitkomt.’

Uitverkoop ‘Nederland behoort binnen ons vakgebied tot de wereldtop. Wel moeten we met het huidige financieringssysteem uitkijken dat we niet afglijden. De financiering voor het onderzoek loopt door de bezuinigingen terug, dit kan ons duur komen te staan. Gelukkig hebben we een aantal sterke katalysebedrijven, maar het lijkt erop dat daar de uitverkoop ook begonnen is. Er is al een aantal bedrijven overgenomen; de vraag is wat er op de lange termijn gebeurt. Als de kwaliteit van het katalyseonderzoek in Nederland achteruitgaat, dan zou het zomaar kunnen dat de multinationals zich terugtrekken uit ons land. Om goed wetenschappelijk onderzoek te kunnen doen en mee te blijven doen als topland is geld voor onderzoek en innovatie een vereiste. Daarnaast zou het heel prettig zijn als er wat minder bureaucratie zou zijn. De slagingskans om voor een project geld te krijgen is nu ongeveer 25 procent. Je moet een voorstel dus vier keer indienen voor je geld toegewezen krijgt. En elke geldverstrekker vraagt om een net iets ander voorstel en eindrapport, veel werk dus. Daarnaast vind ik het inleveren van bonnetjes als je op reis bent voor het werk onnodig. Is het niet beter om met een dagvergoeding te werken? Dat bespaart mij en de mensen die al die bonnetjes moeten controleren tijd. De vraag is of de angst voor fraude echt nodig is. Het zou wel heel stom zijn om als onderzoeker van alles te declareren terwijl dat geld ook in je onderzoek gestoken kan worden.’

Wie is Patricia Kooyman?

Patricia Kooyman is werkzaam als universitair docent aan de Technische Universiteit Delft bij de groep Catalysis Engineering van de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Haar expertise ligt op het gebied van de heterogene katalyse en ze is daarnaast gespecialiseerd in elektronenmicroscopie. Na haar studie scheikunde in Leiden (1984-1988) is ze in Delft terechtgekomen en heeft ze zich tijdens haar promotieonderzoek (1990-1993) toegelegd op katalyse. Na haar promotie is Kooyman een jaar werkzaam geweest bij Shell, waar ze onderzoek deed aan zeolietkatalyse. Daarna keerde ze terug naar Delft waar ze zich binnen materiaalkunde schoolde in de hoge resolutie transmissie elektronen microscopie (TEM) van heterogene katalysatoren. In 2002 werd Kooyman universitair docent bij de Catalysis Engineering-groep van professor Kapteijn. In haar huidige baan combineert Kooyman de katalyse met elektronmicroscopie. Haar onderzoek raakt verschillende kanten van de katalyse; veel van de onderwerpen hebben een direct raakvlak met het dagelijks leven, van transportbrandstoffen tot zonnecellen en zonnebrandcrèmes. De groep legt zich toe op de ontwikkeling van nieuwe reacties gericht op duurzame technologieën, met de nadruk op de reductie van het energiegebruik en de invloed van onze industriële activiteiten op het milieu.

Imago ‘Het is jammer dat mensen dingen die met chemie te maken hebben eng vinden.

Vaak is deze angst ongegrond. Natuurproducten worden als veilig gezien, maar een giftige paddenstoel is ook natuurlijk. En met barbecueën ontstaat net zo goed roet, zelfs veel meer dan uit je auto komt. Er wordt met meerdere maten gemeten, dat is frustrerend. Er zou wat meer bewustwording moeten zijn binnen de maatschappij. De bio-industrie is bijvoorbeeld bij uitstek slecht voor de volksgezondheid en het milieu; die industrie zouden we simpelweg moeten afschaffen. Soms zijn mensen vóór gevaarlijke dingen en zien ze juist gevaar in iets onschuldigs. Of ze maken zich onterecht totaal niet druk over iets ingrijpends. Het is lastig, want het beeld dat kranten van de wetenschap neerzetten is niet genuanceerd. Als wetenschapper wil je alle kanten belichten, maar in de media wordt er vaak toch maar een enkel detail uitgepikt. Ook al leg je je hele verhaal uit, er komt uiteindelijk vaak maar één deel van je argumenten in de krant. Het lijkt erop dat het positieve nieuws alleen nieuws is als het medische implicaties heeft. Ik zou niet zo goed weten hoe we dit kunnen oplossen. Ook weet ik niet of wetenschappers hier zelf wat aan kunnen of moeten doen. Wel is bewustwording van de maatschappij heel belangrijk. Hopelijk kan het nieuwe scheikundeonderwijs, dat zich vooral richt op toepassingen, de jeugd doen inzien wat voor goeds er dankzij de chemie gebeurt.’

52

53

Professor Rudy Rabbinge, Wageningen Universiteit

‘We zullen meer moeten doen met minder’ Professor Rudy Rabbinge is universiteitshoogleraar aan het Wageningen University and Research Centre en richt zich op duurzame ontwikkeling en voedselzekerheid. ‘Met beter begrip van agro-ecosystemen en door slim gebruik te maken van technologie kunnen we landbouwgrond beter benutten en voedselzekerheid garanderen. We kunnen nog een enorme productiviteitssprong maken.’

Rabbinge is van oorsprong insectenkundige en zijn hart ligt bij de landbouw. ‘Ik heb gewerkt aan gewasbescherming en ben gepromoveerd op biologische bestrijding.

Vervolgens heb ik me beziggehouden met de ontwikkeling van de productie-ecologie. Het is enorm waardevol en interessant om het gedrag van agro-ecosystemen te begrijpen. Met kennis van basisprocessen – dit zijn zowel chemische, fysische als biologische processen – kunnen we modellen ontwikkelen om te verklaren hoe een levend organisme werkt. Deze modellen zijn een goede basis om te verkennen welke en hoeveel gewassen er waar geproduceerd kunnen worden. Doorgaans is er gebrek aan één of meerdere van de groeibepalende factoren, waardoor de potentiële productie niet gehaald wordt. Die groeibepalende factoren zijn bijvoorbeeld voldoende water en nutriënten. Daarnaast zijn er natuurlijk ook ziektes en plagen die de groei belemmeren. Alles wat we doen om de gewasproductie te begrijpen en te kunnen optimaliseren heeft één doel: voedselzekerheid, dat is waar we het voor doen. Er valt nog veel winst te behalen.’

Voedselzekerheid Wereldwijde voedselzekerheid is volgens Rabbinge een te halen doelstelling. ‘Het moet voor iedereen mogelijk zijn om altijd toegang te hebben tot voldoende en veilig voedsel. Dat is een uitdaging, maar zeker mogelijk. De wereldbevolking zal naar verwachting nog groeien, tot rond de negen miljard mensen wereldwijd.

Bovendien zal mondiaal het dieet rijker worden, met meer dierlijke eiwitten. Om tot deze hogere voedingsstoffen te komen zijn plantaardige producten nodig; de totale consumptie zal dus nog meer plantaardige producten vergen. Om aan deze voedselvraag tegemoet te kunnen komen en tegelijkertijd de biodiversiteit op peil te houden of te verbeteren, moeten we de bestaande landbouwgrond beter benutten. Daarin zal de chemie een belangrijke rol spelen. Kunstmest, een chemisch product, levert een grote bijdrage aan de bodemvruchtbaarheid. Mensen die pleiten voor ‘biologische landbouw’ denken dat ze tegen het inzetten van kunstmest moeten zijn. Ecologie houdt in dat je gebruikmaakt van de chemie om een betere bodemvruchtbaarheid te bereiken. Maar het is zonde dat de kunstmestindustrie zich nog niet verder heeft geoptimaliseerd. Als je kijkt naar investeringen in R&D, gaat ruwweg vijftien procent van het budget van de farmaceutische industrie naar onderzoek; in de voedingsindustrie is dat acht procent. In de kunstmestindustrie gaat minder dan één procent naar onderzoek, terwijl juist daar veel winst te behalen valt. De efficiëntie kan nog behoorlijk omhoog. Door een betere formulering van nitraat, kalium en fosfaat, allemaal nutriënten die een plant nodig heeft, zou de kunstmestindustrie veel winnen. Zo is het mogelijk om kunstmest meer specifiek voor verschillende gewassen te ontwikkelen. Er zijn nu samenstellingen die 54

55

vooral geschikt zijn voor maïs, tarwe en rijst. Voor andere gewassen en voor specifieke bodem- en klimaatomstandigheden is nog veel ontwikkeling nodig.’

Kwaliteit De overheid zou de chemie goed moeten stimuleren, onder meer via onderwijs, stelt Rabbinge. ‘Vanuit de universiteiten zijn we daar wel mee bezig. Zo zijn er sectorplannen voor Chemie en voor Biologie. In de afgelopen tien jaar is het aantal studenten omhoog gegaan en tegelijkertijd is de staf binnen universiteiten kleiner geworden. Dat betekent dat de studenten minder aandacht krijgen en de kwaliteit van het onderwijs omlaag gaat. De overheid lijkt dat te vergeten. Het onderwijs op deze manier in de waagschaal stellen is op termijn desastreus. We zijn in Nederland nu nog goed in chemie en biologie, maar ik ben bang dat we hard moeten lopen om op dezelfde plaats te blijven en eerlijk gezegd ben ik bang dat we achteruit zullen gaan.’

Groene chemie Rabbinge is een voorstander van hoogproductieve en moderne, ecologisch geavanceerde landbouw. ‘Ik ben voor landbouw die voldoet aan de vraag van deze tijd. Dit is wat mij betreft hoogproductieve landbouw, waarbij ruimte voor biodiversiteit is. Hierbij zullen biologische methodes goed moeten worden ingezet. In tegenstelling tot wat mensen denken, gebruikt dit type landbouw juist relatief minder bestrijdingsmiddelen. Naast deze hoogproductieve landbouw is er ook zeker ruimte voor laagproductieve landbouw, voor andere doelen zoals akkeronkruiden en faunabeheer. We kunnen nog een enorme productiviteitssprong maken met het gebruik van technologie en innovatie van gewassen en dieren. Eigenlijk zijn er geen technische, maar politieke obstakels. Duurzaamheid kan bereikt worden door slim gebruik te maken van technologie, door minder te verspillen en hulpstoffen te hergebruiken. Het huidige areaal landbouwgrond in de wereld is meer dan voldoende. Nieuwe landbouwgrond is niet echt nodig, omdat de productiviteit van het bestaande areaal nog enorm verhoogd kan worden. Hoogproductieve landbouw en duurzaamheid gaan samen, in tegenstelling tot wat veel mensen denken.’

Wat we daarentegen vooral niet moeten doen volgens Rabbinge, is ons helemaal toeleggen op biobrandstoffen. ‘Dat is het domste wat je kunt doen. Het halen van brandstof uit biomassa is een inefficiënt systeem. Als je bekijkt hoeveel brandstof één hectare biomassa oplevert, is dat totaal niet rendabel. Je zou grote arealen nodig hebben en bovendien veel nutriënten en water. Er zijn veel betere alternatieven, zoals BioSolar Cells, waarbij door fotochemische processen zonneenergie wordt vastgelegd, bijvoorbeeld in de vorm van butanol die je als brandstof kunt gebruiken. We moeten naar een groene chemie, waarbij we zuiniger met grondstoffen omgaan en het afval dat we produceren flink reduceren. Het is jammer dat de maatschappelijke en politieke aandacht voor groene grondstoffen zich richt op energie, want met groene grondstoffen kan veel meer. Zo verplicht de Europese regelgeving tot het gebruik van biobrandstoffen in het verkeer en wordt omzetting van biomassa in elektriciteit gesubsidieerd. Maar er is geen verplichting of subsidie voor biomaterialen en biochemicaliën. Dit zou snel moeten veranderen, zeker omdat wetgeving en subsidiemogelijkheden voor een belangrijk deel de ontwikkelingen rondom groene grondstoffen bepalen.’

56

‘Met beter begrip van agro-ecosystemen en door slim gebruik te maken van technologie kunnen we landbouwgrond beter benutten en voedselzekerheid garanderen.’

Wat we wel moeten doen, volgens de hoogleraar, is nog beter gebruikmaken van ecologische processen. ‘De chemie zal meer moeten doen met minder om aan de vraag te kunnen voldoen. Zeker als het gaat om voeding kunnen we nog veel leren van planten en ecosystemen. We moeten de plant meer gaan zien als fabriek. Deze fabriek werkt veel efficiënter dan we bijvoorbeeld in de traditionele petrochemie gewend zijn. Daar wordt aardolie teruggebracht tot de bouwsteen etheen en van daaruit worden weer stoffen opgebouwd. Het is mijns inziens tijd voor een verandering van gedachten, doelen en normen. We moeten van de petrochemie naar een groene chemie. We kunnen een heel aantal stoffen ook uit planten verkrijgen.

Hoewel scheiding van stoffen uit planten altijd als een probleem werd gezien, is dat nu best goed te doen. We kunnen nog veel leren van de werking van processen in de natuur en daarvan profiteren. Als we dit combineren met de technologie die de chemie, bijvoorbeeld de katalyse, ons biedt, dan kunnen we waardevolle producten uit planten isoleren en efficiënt omzetten.’

Biobased economy De biobased economy, de verwerking van groene grondstoffen tot nuttige producten, heeft volgens Rabbinge alles in zich om een grote economische groeisector in Nederland te worden. ‘De chemie- en materialensector zal het op den duur zonder fossiele brandstoffen moeten stellen en steeds nauwer verweven worden met landbouw. Voor Nederland is dit een extra grote kans, omdat zowel de chemie als de landbouw heel belangrijk is voor onze werkgelegenheid, productie en export. Het maken van materialen uit groene grondstoffen is anders dan de productie van biobrandstoffen. Het is een uitdaging om de twee sectoren samen te 57

‘We zullen meer moeten doen met minder’

brengen tot een nieuwe groene chemie, waarin de landbouw grondstoffen levert.

We zouden het als volgt moeten bekijken: we gaan naar een biobased economy vanwege de mogelijkheden van een nieuwe, minder verspillende en minder vervuilende industriële structuur, niet omdat de aardolie opraakt. We moeten die kant op vanwege het brede scala aan voordelen die horen bij een duurzame productiewijze. Nederland, met zijn grote chemische industrie en kennisbasis, verkeert in een uitstekende positie. Daarvan moeten we de vruchten plukken. Een chemie op basis van groene grondstoffen hoeft helemaal niet te concurreren met de voedselvoorziening – veel mensen denken dat. Er is veel minder landbouwgrond nodig voor de materialenmarkt dan voor de energievoorziening. Energie kunnen we beter halen uit zon, wind en water, naast zuinig gebruik van fossiele brandstoffen.

Groene grondstoffen bieden meer waardevolle mogelijkheden dan energie, zowel vanuit economisch oogpunt als kijkend naar duurzaamheid. De biomaterialen die we uit een ton groene grondstoffen kunnen maken zijn veel meer waard dan de brandstoffen die we eruit kunnen halen. Door gebruik te maken van biomaterialen besparen we bovendien fossiele energie, omdat deze productieprocessen minder energie kosten. In plaats van grote rokende fabrieken en processen bij hoge temperaturen, zal de groene chemie werken met milde omzettingen bij lage temperaturen. Met groene chemie kunnen we allerlei producten maken: geneesmiddelen, kleding, wasmiddelen, auto-onderdelen en nog veel meer. De uitdaging ligt erin om materialen op basis van groene grondstoffen te ontwikkelen die niet te duur zijn en schaarse materialen kunnen vervangen. Dit brengt zowel voor de chemie als voor de landbouw nieuwe kansen met zich mee.’

2050 Om de transitie van petrochemie naar groene chemie te bewerkstelligen is een aantal stappen noodzakelijk. Toch denkt Rabbinge dat het rond 2050 gelukt moet zijn. ‘We moeten bouwstenen die nu uit aardolie komen, bijvoorbeeld etheen, vervangen door biobouwstenen. Dit is een eerste stap. Als we daarnaast de potentie van biokatalyse benutten komen we een stap verder. We zijn in Nederland erg goed op het gebied van biokatalyse. Deze kennis kunnen we inzetten voor het maken van chemicaliën uit biomassa. Van een boel stoffen moet de productie uit groene grondstoffen nog worden uitgezocht. Er is een enorm potentieel waarop een aantal landelijke onderzoeksprogramma’s probeert in te spelen. De laatste horde die we moeten nemen, en waar de werkelijke waarde van de groene chemie naar voren komt, is het isoleren van waardevolle producten uit planten. Het is daarbij belangrijk dat we de complexiteit van die stoffen niet reduceren, maar zoveel mogelijk benutten voor direct gebruik of efficiënte omzettingen. In de petrochemie maken we ingewikkelde stoffen met eenvoudige bouwstenen. Bij de groene chemie moeten we juist proberen de functionaliteiten van ingewikkelde uitgangsstoffen te gebruiken om zo slim mogelijk naar het doel te komen. Wat er overblijft, het groene afval, kunnen we gebruiken voor biobrandstoffen, diervoer of soms zelfs voor ons eigen voedsel. We moeten de groene grondstoffen optimaal benutten, dat is de sleutel tot een duurzaam leefklimaat. We kunnen onze kennis tegen die tijd inzetten om voor de groene chemische sector bewust zo te telen, dat planten en micro-organismen bepaalde stoffen produceren. Dat kan door genetische aanpassing of via bijvoorbeeld veredeling.’

58

Beeldvorming Het is volgens Rabbinge een goed streven om bij de overgang naar een biobased economy niet alleen de technische maar ook de maatschappelijke randvoorwaarden in ogenschouw te nemen. ‘Het valoriseren, het geven van waarde aan wat je doet, wordt altijd door de maatschappij beïnvloed. Er dient een balans te zijn tussen wens en acceptatie van wat er voor die wens nodig is. De maatschappij vraagt veel van de chemie, maar zal daarbij ook verstandig moeten omgaan met sommige risico’s.’

‘De biobased economy heeft veel potentie, maar is ook kwetsbaar. Er is maatschappelijke steun nodig, maar die is niet zeker. Bij dit soort veranderingen komen allerlei vragen naar voren. Kunnen alle doelen en toepassingen bereikt worden of botsen ze onderling? Is de biobased economy niet afhankelijk van een nog te ontwikkelen technologie, kunnen we daar niet beter op wachten? Gaat het niet ten koste van de landbouwgrond voor voedsel? En dan is er nog genetische modificatie die voor discussie zorgt. Ongunstige beeldvorming kan een aanlokkelijk perspectief jaren in de wacht zetten. De maatschappij bepaalt de randvoorwaarden, zo werkt het. Burgers en politiek bepalen welke doelen gesteld worden en zorgen voor de vraag naar diensten en producten. Eigenlijk zou iedere consument, gezien deze grote rol, veel meer basiskennis over chemie en biologie in huis moeten hebben. Hier ligt een taak voor onderwijs, wetenschap én industrie.’

Wie is Rudy Rabbinge?

Rudy Rabbinge (1946) is sinds 2001 universiteitshoogleraar aan Wageningen University and Research Centre, waar hij zich richt op duurzame ontwikkeling, systeeminnovatie en voedselzekerheid. Naast zijn werk als hoogleraar geeft hij veel voordrachten voor een niet-wetenschappelijk publiek. Rabbinge studeerde plantenziektekunde (1964-1971) en promoveerde (1976) nadat hij korte tijd leraar scheikunde en biologie was op scholen in Ede en Amsterdam.

Hij was hoogleraar gewasecologie in Wageningen (1985-1988), hoogleraar theoretische productie-ecologie (1988-1998) en deeltijd hoogleraar plantaardige productiesystemen (1998-2001). Hij was oprichter en decaan van Wageningen Graduate Schools (tot 2006) en is nog steeds adviseur van de Raad van Bestuur van Wageningen UR.

Naast wetenschapper is Rabbinge actief in de politiek (PvdA). Hij was lid van de Eerste Kamer (1999-2007) en al eerder lid van de Provinciale Staten van Gelderland (1978-1988). Bovendien is hij al jaren actief binnen allerlei adviescommissies. Zo zat hij in de Wetenschappelijke Raad voor het Regeringsbeleid (WRR) en is hij lid van de Taskforce Biodiversiteit en Natuurlijke Hulpbronnen, die het kabinet advies geeft over behoud en duurzaam gebruik van biodiversiteit. Daarnaast zit hij onder meer in de Commissie voor de milieueffectrapportage en is hij voorzitter van de Raad voor Aard- en Levenswetenschappen van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen (KNAW). Ook in internationaal verband is Rabbinge altijd enorm actief geweest. Hij was, om enkele voorbeelden te noemen, tot vorig jaar voorzitter van de Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR), maakt deel uit van de Alliance for a Green Revolution in Africa (AGRA) en van het High Level Panel of Experts on Food Security and Nutrition (HLPE/FSN) van de Verenigde Naties.

59

Professor Patrick Hudson, Universiteit Leiden en TU Delft

‘Veiligheid maakt het mogelijk gevaarlijke, spannende en winstgevende dingen te doen’ Patrick Hudson heeft als psycholoog veel ervaring op het gebied van veiligheid en management in verschillende risicosectoren. Bij de TU Delft en de Universiteit Leiden bekijkt hij als hoogleraar wat de rol van het gedrag van individuen en organisaties bij veiligheid is. ‘Het risico in gevaarlijke sectoren zoals de chemie ligt doorgaans niet bij de technologie maar bij de menselijke factor.’

‘De voornaamste reden waarom we willen begrijpen hoe ongelukken kunnen gebeuren is natuurlijk om toekomstige ongelukken te voorkomen. Een ongeluk kunnen we zien als het onfortuinlijke einde van een serie gebeurtenissen en condities’, stelt Patrick Hudson. De enthousiaste Engelsman is bij de sectie Veiligheidskunde van de faculteit Techniek, Bestuur en Management aan de Technische Universiteit Delft professor Human Factor in Safety. Daarnaast is hij universitair hoofddocent in Leiden bij de groep Cognitieve Psychologie van de faculteit Sociale Wetenschappen.

Menselijke factor De psycholoog is in de chemie terechtgekomen via Shell. ‘Ik ben daar in 1986 gaan meewerken aan een project dat de gevaren binnen de organisatie in kaart moest brengen. Dit resulteerde in de ontwikkeling van het Tripod-model, dat later bekend werd als het Swiss Cheese-model. Het model laat zien hoe een ongeval kan ontstaan. Vaak is een ongeval het gevolg van een ketting van fouten, waarbij een of enkele van de fouten als hoofdoorzaak worden gezien. De beschreven ongevallen hadden veelal door menselijk ingrijpen voorkomen kunnen worden. Er zijn doorgaans verschillende defensiebarrières, controles dus waardoor een onveilige actie niet direct in een ongeluk overgaat. Als er gaten in deze barrières zitten, is het mogelijk dat het gevaar impact kan hebben en tot een ongeluk leidt. De barrières kun je je voorstellen als plakken kaas met gaten erin. De gaten in de kaas zijn de plekken waar het fout gaat. Liggen de gaten in de verschillende barrières recht achter elkaar, dan kan er een ongeval ontstaan. Is dit niet het geval – de gaten liggen niet achter elkaar – dan leidt de combinatie niet tot een ongeval. Vaak blijkt een ongeval het gevolg te zijn van een onvoorziene samenloop van een aantal factoren. Elke factor – bijvoorbeeld slecht onderhoud, een overgeslagen controle, gebrekkige communicatie – is noodzakelijk voor het ongeval, maar niet voldoende om zelf het ongeval te veroorzaken. Het risico op onveiligheid in gevaarlijke sectoren zoals de chemie ligt doorgaans niet bij de technologie, maar bij de menselijke factor. Binnen het veiligheidsbeleid zijn dus niet alleen technici maar ook psychologen nodig. De ‘human factor’ is immers hun technologie. Om ongelukken te voorkomen is het belangrijk goed naar de organisatie te kijken. Ook de condities waaronder mensen werken, hun motivatie, de werkplek, het werkmateriaal en de werkdruk zijn van belang. Net zoals in hoeverre het personeel bekend is met de geldende procedures. Daarom is het logisch dat er behoefte is aan psychologen om wat aan 60

61

‘Veiligheid maakt het mogelijk gevaarlijke, spannende en winstgevende dingen te doen’

deze menselijke factor te doen, onafhankelijk van het product of productieproces waar het om gaat. Natuurlijk was het voor mij zaak om naast de organisatie ook de technologie te begrijpen. Ik heb daarom geleerd wat er allemaal komt kijken bij bijvoorbeeld het drillen naar olie. Het is wel grappig dat ik in de chemie terecht ben gekomen, aangezien ik vroeger als jongetje lange tijd biochemicus wilde worden.’

Grenzen zoeken In zijn werk als hoogleraar Human Factor in Safety doet Hudson er alles aan om te zorgen dat er geen ongelukken gebeuren in de toekomst. Hudson houdt zich bezig met het verbeteren van concepten voor risicoanalyse en het overdragen van kennis en ervaringen tussen verschillende industrieën. ‘Het kost veel tijd en moeite om iets goed te laten werken. Het is lastig om helder inzicht te krijgen in dingen die met menselijk gedrag te maken hebben en om te begrijpen hoe mensen zich gedragen in risicovolle situaties. Je kunt niet simpelweg de moeheid van een individu meten en bepalen of het draaien van een shift van elf uur de oorzaak is geweest van een fout. Je kunt wel stellen dat zo’n lange shift niet heeft geholpen. Ongelukken in de chemie hebben vaak een behoorlijke impact. Het probleem is dat als er in deze gevaarlijke processen iets misgaat, het vaak goed misgaat en er sprake kan zijn van een flinke knal. Er is een aantal voorbeelden van grote rampen zoals Buncefield 2005 (explosie olieopslagdepot, Engeland; red.), Deep Water Horizon 2010 (explosie platform BP, golf van Mexico; red.) en Texas City 2005 (explosie op BP-raffinaderij in Texas City, VS; red.), waarbij de schade enorm groot was.’

Hudson werkt nog steeds samen met Shell, inmiddels aan het derde project.

Daarnaast werkt hij mee aan rapporten na rampen, waarin wordt onderzocht wat er misging. ‘We willen met zijn allen graag de grenzen opzoeken. Dat is ook logisch want dat levert het meeste op en is interessant. We moeten leren hoe we nog net binnen de grenzen blijven en hoe we daar kunnen balanceren. Ik zou graag ons denken over veiligheid – van slechts het voorkomen van het volgende ongeluk – willen uitbreiden naar een tool die het ons mogelijk maakt om gevaarlijke, spannende én winstgevende dingen te doen. Vaak wordt vergeten dat de gevaren waartegen we ons verdedigen een direct verband hebben met wat we willen bereiken.

We verdienen geld met deze gevaarlijke processen. Bij de juiste veiligheidsstandaard is het voor professionals mogelijk om gevaarlijke maar winstgevende dingen te doen. Ze hoeven zich niet druk te maken om de mogelijke consequenties, omdat daarop zo goed mogelijk wordt ingespeeld. Het snel inspelen op risico’s en een makkelijk aan te passen veiligheidsbeleid zijn hiervoor vereist.’

Echt genoeg aandacht voor de human factor is er volgens de hoogleraar tot zijn spijt nog niet. ‘De industrie blijft zich toch nog steeds in de eerste plaats richten op de technologie, wat ook heel logisch is. Het is natuurlijk essentieel dat de technologie veilig is en dat we die begrijpen. Maar daarnaast is zowel het gedrag van het individu als dat van de organisatie van belang. Dat is ook de reden dat we in Delft proberen bewustwording van deze menselijke factor in het curriculum te krijgen. Het is heel waardevol dat wetenschappers en ingenieurs iets weten over andere wetenschappen en over het functioneren van organisaties en het nemen van beslissingen. Er is al een aantal grote bedrijven die inzien dat dit belangrijk is en die van nieuwe werknemers steeds meer vragen op dit vlak. Ze kiezen bij vacatures voor quality engineers dan ook voor mensen met deze extra bagage. Hoewel 62

het chemie blijft, zijn er wel degelijk psychologen nodig. Ik ben dan ook trots dat een aantal van mijn niet-bètastudenten de industrie in is gegaan. Ze zullen hebben ervaren dat als je als psycholoog bij bijvoorbeeld een groot chemisch bedrijf binnenkomt, je in eerste instantie argwanend wordt bekeken.’

Het testen van de human factor is natuurlijk lastig. ‘Gedrag is nou eenmaal niet makkelijk te kwantificeren. Maar we doen wel testen met observaties waar we van leren. Er zijn inmiddels veel modellen ontwikkeld, maar de meeste zijn nog niet goed genoeg en niet in staat uit te leggen hoe ongelukken hebben kunnen gebeuren. We zullen dan ook hard moeten werken aan nieuwe, betere modellen’ Complexe combinaties ‘Om ongelukken te kunnen voorkomen zullen we een solide theoretische basis moeten hebben die zowel beschrijft wat er eigenlijk echt is gebeurd als helpt om effectieve preventieve maatregelen te definiëren. De eerste modellen waren simpele ketens van causale effecten. Eén ding was vanaf het begin duidelijk: mensen veroorzaken ongelukken door het verkeerde te doen, of dat nou aan de start van de keten is of aan het eind. Simpele lineaire en deterministische modellen – als A zich voordoet, gebeurt daarna B – kunnen niet omschrijven hoe ongelukken precies gebeuren. Deze modellen kunnen de organisatorische en culturele factoren niet begrijpen. Analyses van echte ongelukken laten zien dat ongelukken bijna altijd meerdere oorzaken hebben. Ze komen voort uit complexe en in wezen bijna onvoorspelbare combinaties. We moeten daarom allereerst accepteren dat we met zulke complexe processen te maken hebben. En begrijpen dat we ongelukken niet kunnen voorkomen met modellen die te simpel zijn voor de fenomenen die ze beschrijven. Mijn analyse is dat wanneer we de meer complexe en subtiele mechanismen begrijpen, we kunnen starten met het ontwikkelen van preventieve maatregelen die ons veel dichter bij het doel, het voorkomen van ongelukken, brengen. Deze maatregelen beginnen vorm te krijgen en omvatten cultuuraanpassingen, regelgevingstelsels en organisatorische praktijken op alle niveaus binnen het bedrijf. Veiligheidsspecialisten kunnen vooral effectieve interventies uitvoeren op die plekken in de organisatie waar verontrustende condities zijn ontstaan.

We vinden het echter moeilijk om van tevoren te specificeren welke ongelukken we voorkomen. En daarnaast is het volgens mij een probleem dat veel van degenen die in de positie zijn om in te grijpen – managers in zeer gevaarlijke industrieën en zelfs regulators – vasthouden aan de te simplistische modellen.’

Hoge eisen Er is in de chemische industrie in Nederland volgens Hudson de laatste jaren al veel ten goede veranderd op het vlak van veiligheid. ‘Men ziet het belang in van investeren en men erkent de laatste tien jaar hoe groot de invloed van de menselijke factor is. Eerst was er echt helemaal geen geld voor dit onderzoeksgebied, nu is dat er misschien een beetje. Het is heel belangrijk dat we bedenken hoe we het best kunnen balanceren op de grens en dat we vooruitkijken, doorgaan met ons te ontwikkelen op het gebied van veiligheid. De verwachtingen van de maatschappij zijn de laatste decennia veranderd door het succes van veiligheidsmaatregelen.

Wat we eerder goed genoeg vonden, is dat nu bij lange na niet meer. En dit zal nog verder verschuiven. Vroeger zag iedereen in dat transport per auto of vliegtuig een risico met zich meebracht. Dat wordt nu allang niet meer geaccepteerd. De 63

‘Veiligheid maakt het mogelijk gevaarlijke, spannende en winstgevende dingen te doen’

vraag is hoe we verder moeten. We zullen iets moeten doen zodat de veiligheid op hetzelfde niveau blijft en misschien zelfs nog iets verbetert. Het is echter moeilijk te begrijpen hoe mensen reageren in een gevaarlijke situatie. Tegelijkertijd zijn mensen overal bij betrokken. Of ze zijn verantwoordelijk voor de productie, of ze zijn verantwoordelijk voor de software aan de basis van die productie. Hoe je het ook wendt of keert, een proces bevindt zich altijd in een omgeving die gecreëerd is door en afhankelijk is van de mens. We zijn zowel consument als producent. De grote vraag is hoe we alert blijven en aandacht houden. Altijd proactief denken, ook wanneer er niets fout gaat, is het antwoord. Hoe we dit kunnen bewerkstelligen is en blijft de uitdaging.’

‘We moeten leren van alle veiligheidskennis die we in de loop van de tijd hebben opgedaan. En we moeten die kennis wereldwijd uitwisselen. De luchtvaart is daar goed in: luchtvaartmaatschappijen weten doorgaans alles over de ongelukken bij andere maatschappijen. In andere sectoren zouden we meer mogen leren van voorgaande rampen.’

64

Prioriteren Hoewel er in Nederland op het gebied van de chemie nog nooit iets echt helemaal is misgegaan, is het belangrijk dat onze aandacht niet verslapt en dat we voldoende investeren op veiligheidsgebied, volgens de hoogleraar. ‘We hebben de grootste petrochemie van de wereld. Je hebt psychologen nodig en wiskunde is leuk, maar de chemie betaalt de rekening in dit land. Nederland moet bedenken wat het wil: wat is belangrijk en heeft prioriteit? We verdienen veel aan de chemie, de vraag is wat we er in willen stoppen om dat zo te houden. Om tot een veilig leefklimaat te komen is geld nodig. Bovendien kan investeren in veiligheid ook een hoop opleveren. Minimaal tien procent van de omzet kan worden gewonnen door veiligheidsingrepen. Het meeste verlies van productie, en dus van geld, komt niet door grote ongelukken, maar door kleine problemen die bijvoorbeeld zorgen voor een korte shut down van een fabriek. De rol van de Nederlandse overheid laat op het terrein van veiligheid binnen de chemische industrie wat mij betreft te wensen over. Ze zouden bij de overheid beter moeten begrijpen dat zij degenen zijn die iets moeten creëren dat langer meegaat dan zijzelf. Ik krijg het idee dat het kabinet denkt: eens in de vier jaar zijn er verkiezingen en een explosie komt maximaal eens in de tien jaar voor, dus de kans is groot dat er in onze termijn niets misgaat.

En ze laten het vervolgens maar zoals het is. Ze zouden voorzichtig moeten zijn met bezuinigingen op regulators. Vaak zijn de oplossingen simpel, maar worden de extra ingrepen niet doorgevoerd omdat het te veel kost. Ook investeren in scholing van chemici in psychologie zal zich uitbetalen. Voor alle rampen geldt dat er een cultuur heerste die het heeft kunnen laten gebeuren.’

Meer dan een helm Op het gebied van risicoanalyse is winst te behalen, denkt Hudson. ‘Zo was er bij de BP-ramp in 2010 een kans van 10-13 dat zoiets zou kunnen gebeuren. Volgens de modellen zou dit ongeluk dus nooit moeten gebeuren. Maar toch komt een dergelijke ramp eens in de vijf jaar voor. Het feit is dat we het risico op een ongeluk niet tot nul kunnen brengen, welke maatregelen of modellen we ook op een proces loslaten. Er is geen volkomen zekerheid te krijgen. Het is belangrijk dat we ons blijven realiseren dat we in de chemische industrie met chemicaliën werken. Met de huidige technologie is steeds meer mogelijk. De processen zijn heel interessant en waardevol, maar ook vaak bijzonder ingewikkeld. We moeten zorgen dat de mensen die in de chemie werken meer begrijpen dan alleen de chemie. Dat is waar wij als veiligheidskundigen in beeld komen. Cruciaal is dat stakeholders zich realiseren dat investeren in veiligheid de enige juiste beslissing is. Men moet 65

‘Veiligheid maakt het mogelijk gevaarlijke, spannende en winstgevende dingen te doen’

beseffen dat veiligheid meer is dan alleen een helm en speciale schoenen dragen bij het werken in de industrie. Ook het onderhoud van de fabriek en de faciliteiten horen daarbij. Nederland doet het in vergelijking met andere landen best goed. We zijn bijvoorbeeld sterk in de veiligheid van geneesmiddelen. We moeten leren van alle veiligheidskennis die we in de loop van de tijd hebben opgedaan. En we moeten die kennis wereldwijd uitwisselen. De luchtvaart is daar goed in: luchtvaartmaatschappijen weten doorgaans alles over de ongelukken bij andere maatschappijen. In andere sectoren zouden we meer mogen leren van voorgaande rampen.’

Te veel regulatie kan volgens Hudson averechts werken. ‘Te gedetailleerde regels zijn niet zinvol, de regels worden dan minder serieus genomen en niet nageleefd. Bij te veel regels kunnen veiligheidsprocedures veranderen in ‘box ticking’ en wordt er niet meer nagedacht. Wat niet op het lijstje staat krijgt ook geen aandacht. In veiligheidsmanagement is het belangrijk om doelen te stellen. Daarbij is het van belang dat de juiste mensen op de juiste plaats zitten. Bij nieuwe technologieën of producties, zoals de Boeing 787, weten we niet hoe we alles moeten reguleren. De mensen die zo’n vliegtuig hebben ontwikkeld, hebben de meeste kennis en zouden daarom een rol als regulator moeten krijgen. Hier moeten we mee leren omgaan.’

Om de ideale situatie wat betreft veiligheid te bereiken zou het volgens Hudson goed zijn als universiteiten betrokken zijn bij bedrijven en weten wat er gaande is. ‘Er moeten mensen getraind worden en meer regulators komen. In Delft zijn we bezig met de ontwikkeling van een master in veiligheid. Zo hopen we een bijdrage te leveren. Voor bedrijven is het zaak in te zien dat veiligheid belangrijk is en het zou goed zijn als er op de juiste plaatsen mensen zitten die iets weten over regelgeving. Het zou de taak van regulators bij bedrijven moeten zijn om te zorgen voor de bescherming van werknemers, zonder ze het werken onmogelijk te maken door allerlei regels waarvan het nut niet duidelijk is. Uiteindelijk zal iedereen zijn eigen verantwoordelijkheid moeten krijgen en nemen. Vergelijk het met een kind dat leert fietsen: eerst met hulp, maar na een tijdje moet hij het echt alleen af kunnen. Cross-over binnen het onderwijs is lastig merk ik. Ik werk in Delft met de echte bèta’s en in Leiden met gamma’s, maar het is logistiek lastig om ze wat vakken van elkaar te laten volgen. Daar is de opzet niet flexibel genoeg voor. Daarnaast is het probleem dat er weliswaar voldoende studenten geïnteresseerd zijn in de chemie en het veiligheidsgedeelte, maar je moet ze zien te ‘vangen’. Bijna iedereen vindt het leuk om explosies te zien en veel mensen kijken graag naar documentaires op National Geographic over rampen. Het klinkt cru maar de gebeurtenissen bij BP en in Japan zijn in ons voordeel, nu kunnen we laten zien wat we doen.’

66

Wie is Patrick Hudson?

Patrick Hudson, afkomstig uit Engeland, is hoogleraar Human Factor in Safety aan de faculteit Techniek, Bestuur en Management van de Technische Universiteit Delft (sinds 2009). Daarnaast is hij al jaren professor binnen de faculteit Sociale Wetenschappen, sectie Cognitieve Psychologie in Leiden en CEO van Hudson Global Consultancy. Hudson heeft als psycholoog veel ervaring op het gebied van veiligheid en management in verschillende settings, zoals binnen de militaire luchtvaart, olie- en gasindustrie en ziekenhuizen.

In 1975 is Hudson naar Nederland gekomen en begonnen als docent taalwetenschappen. Een jaar later ging hij vervolgens als onderzoeker in woordherkenning aan de slag bij de Universiteit van Nijmegen. Tussen 1979 en 1985 werkte hij bij TNO Defensie aan defensie en civiele operaties. In 1986 werd Hudson benoemd tot docent en later tot universitair hoofddocent in Leiden; hij bezet deze post nog steeds. Dat hij bovendien gedurende tien jaar parttime professor Computerwetenschappen in Maastricht is geweest, toont de veelzijdigheid van Hudson. Hij is een van de ontwikkelaars van het Tripod-model van Shell, ook wel het Swiss Cheesemodel genoemd, dat de veiligheid van een proces in kaart kan brengen. Tevens is hij leider van het Hearts and Minds-programma van Shell, dat in 2005 van start ging.

67

Colofon Uitgegeven door: VNCI, NWO Auteur: Emma van Laar Eindredactie: Annet Huyser Redactie, advies en organisatie: Annemarijke Jolmers, Ursula Bihari, Folkert Oosting en Ingeborg van Honschooten Ontwerp: Bert Bras Portretfotografie: Bram Saeys Druk- en bindwerk: Drukkerij GrafĂŠno

68