Katalysatoren für alle Grössenbereiche
Die Kreativität, die in der Chemie steckt, hat Jeroen van Bokhoven schon immer am meisten fasziniert. Der ETH-Professor sieht sein Forschungsgebiet der Heterogenen Katalyse vor allem im Dienst einer nachhaltigen Gesellschaft.
Was betrachten Sie als
grösste Errungenschaft oder wichtigste Entdeckung der Chemie?
Die grössten wissenschaftlichen Entdeckungen werden oft
in den Grenzbereichen zwischen den einzelnen Disziplinen gemacht. Für mich ist die
Aufklärung der DNA-Struktur einer der wichtigsten wissenschaftlichen Durchbrüche. Dies hatte immense
Auswirkungen auf die Biologie, die Chemie und die medizinische Forschung,
obschon die Strukturaufklärung aufgrund einer physikalischen Methode möglich
wurde. Darüber
hinaus ist die Fähigkeit, Strukturen (beinahe) rational chemisch zu verändern
und damit ihre Funktion zu steuern, etwas, das in vielen Wissenschaftsbereichen
auch ausserhalb der DNA-Forschung praktiziert wird.
Wo liegt der Schwerpunkt
Ihrer Forschung und welche Aspekte davon sind im täglichen Leben sichtbar oder
einsetzbar?
Mit meinem Forschungsschwerpunkt möchte ich Einsichten
vermitteln, wie ein heterogener Katalysator funktioniert, und auf diese Weise
neue Katalysatoren und katalytische Verfahren entwickeln. Solche Entwicklungen
stehen im direkten Zusammenhang mit dem Aufbau einer nachhaltigen Gesellschaft,
denn bei mehr als 80 Prozent aller Produkte werden während der Herstellung an
irgendeinem Punkt Katalysatoren verwendet. Auch bei der Umwandlung, Speicherung
und beim Einsatz von Energie ist die Verwendung von Katalysatoren
weitverbreitet.
Was hat Sie an der Chemie
besonders (oder am meisten) fasziniert?
Ich habe mich immer für
die Naturwissenschaften als Ganzes interessiert, aber die Chemie hat mich von
all diesen Bereichen am meisten fasziniert, weil sie so ungemein kreativ ist. Die Chemie ist unser
Werkzeug, um Materie zu schaffen und so Funktionen zu steuern.
Wie
wird sich Ihr Forschungsbereich weiterentwickeln? Wo
liegen die Potenziale?
Die zwei wesentlichen Aufgaben von heterogenen
Katalysatoren liegen erstens darin, den Umstieg von fossilen Brenn- und
Einsatzstoffen für die Energiegewinnung und die chemische Produktion auf
nachhaltige Quellen zu vollziehen und zweitens, umweltschädliche Emissionen zu
vermeiden. Dazu
müssen neue Katalysatoren und Verfahren entwickelt werden. Der Forschungsbereich
strebt daher in zwei Richtungen: Erstens möchte man die Struktur in allen räumlichen
Grössenbereichen kontrollieren können – von der atomaren Ebene bis hin zu
grossen industriellen Reaktoren. Besonders aus der Synthese von definierten Strukturen auf
atomarer Ebene werden sich neue katalytische Möglichkeiten ergeben, von denen
wir heute nur träumen können. Die zweite Stossrichtung liegt in der Ausweitung des
Instrumentariums, um die exakte Struktur von funktionstüchtigen Katalysatoren
zu bestimmen und so Hinweise zu erhalten, welche Strukturen synthetisiert
werden sollen. Das
Instrumentarium reicht dabei von der Entwicklung neuer laborbasierter Geräte
bis hin zu Grossanlagen; durch diese Kombination wird eine Strukturbestimmung
in allen Grössenbereichen möglich.
Welchen chemischen Begriff
sollte bis zum Ende des Internationalen Jahrs der Chemie jeder kennen und
warum?
Den Begriff Element:
Elemente aus dem Periodensystem von Mendelejew sind die Bausteine der Chemie;
sie kontrollieren jede Materie, Funktion und damit letztlich das Leben.
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