Met haar intreerede over groene chemie en enzymen op maat, profileert hoogleraar Isabel Arends zich als een idealistische wetenschapper, die niets minder beoogt dan een ombuiging van de huidige chemische industrie naar een duurzame bedrijfstak die natuurlijke grondstoffen gebruikt en liefst geen afval meer produceert.
Delen
U bent de enige vrouwelijke hoogleraar van de zestig professoren bij Technische Natuurwetenschappen. Is dat een representatief aandeel?
“Nee, we zitten over de hele TU op 8 â 9 procent. De faculteiten Bouwkunde, Techniek, Bestuur en Management en Elektrotechniek, Wiskunde & Informatica halen een hoger aantal vrouwelijke hoogleraren. Ik heb er goede hoop op dat er ook binnen Natuurkunde op korte termijn één of twee bij komen. “
Hoe weet u dat?
“Als je de vrouwelijke UHD’s telt (universitaire hoofddocenten, red.), dan weet je: daar zit potentieel. Bij ons op de afdeling biotechnologie zit op dit moment geen vrouwelijke UHD, dus daar zal er niet zo snel één bij komen. Maar bij Natuurkunde zit een aantal vrouwelijke UHD’s, dus daar zit potentieel.”
U kunt ze aanwijzen, maar dat gaat u zeker niet doen?
“Dat ga ik bij deze gelegenheid niet doen, nee.”
Gaat het beter met het doordringen van vrouwelijke hoogleraren in de wetenschappelijke top dan vijf jaar geleden?
“Nee, ik denk het niet. Het gaat heel gestaag. Onze minister heeft een mooi target neergezet van 15 procent terwijl het Europees streefgetal op grond van het Lissabon-akkoord flink hoger ligt, op 25 procent in 2010. Minister Verhoeven heeft daar voor Nederland 15 procent van gemaakt omdat het aandeel hier onder de 10 procent lag. Op dit moment ligt het aandeel rond de 12 procent. Bij de TU zullen we niet aan de 15 procent komen, denk ik.”
Kennelijk vallen er veel dames af op weg naar die top. Waar bent u doorgegaan waar anderen afvielen?
“Ik ben redelijk vasthoudend, ik laat me niet makkelijk uit het veld slaan. Ik denk dat dat heel belangrijk is. Keihard werken en heel goed zijn in je vak, daar zijn zeker vrouwen voor te vinden, maar de universiteit is een logge organisatie waar dingen niet zo snel gaan. Je moet een beetje vertrouwen hebben dat dingen goed komen.”
Positief blijven en doorzetten?
“Ja, en daarnaast moet je in een mannenwereld kunnen functioneren. Ik heb de mazzel gehad dat ik altijd terecht kwam in groepen waar dat niet zo speelde. Ik weet dat er binnen Nederland wel degelijk vakgroepen bestaan die enorme mannetjesbolwerken zijn. Daar zijn boeken over geschreven. Denk aan ‘Onder professoren’ van W.F. Hermans. Zulke omgevingen bestaan echt. Vrouwen worden daar niet voor vol aangezien.”
Februari vorig jaar bracht u het boek ‘Green Chemistry and Catalysis’ uit, samen met uw voorganger, prof.dr. Roger Sheldon en dr. Hanefeld. Even voor de leek: wat is groene chemie?
“Groene chemie is duurzame chemie. Dat is het ontwikkelen van duurzame processen binnen de chemische industrie, waarbij je naar alle aspecten kijkt. Van de grondstoffen die binnenkomen tot en met het product dat de fabriek verlaat. En zelfs daar stop je niet, want je wilt ook weten of het product werkelijk is wat mensen willen. Neem bijvoorbeeld pvc, dat is een geweldig materiaal, maar niet voor koffiebekertjes. Die hebben geen chloor nodig. Negentig procent van de inspanningen van een chemicus zijn gericht op de omzetting van een grondstof in een product, en dan kijken we ook waar de grondstoffen vandaan komen. Wil je per se oliegebaseerde grondstoffen gebruiken, of kun je ook hernieuwbare grondstoffen gebruiken? Dat is op het moment zeer actueel, maar dat speelde twintig tot dertig jaar geleden in feite ook al. Pas nu komen kunststoffen als polymelkzuur ook daadwerkelijk op de markt.”
Hoe oud is die beweging?
“De beweging is opgericht door Paul Anastas van de American Chemical Society, begin jaren tachtig. In Amerika is ze begonnen uit professionele overwegingen. Want je kunt wel idealistisch zijn, maar hoe geef je dat dan vorm? Professor Sheldon, mijn voorganger, heeft dat opgepakt en aan het concept bijgedragen door er getallen aan te verbinden. De zogenaamde E-factor is van hem. Dat staat voor environmental factor en is de verhouding tussen het aantal kilogram afval dat de fabriek verlaat ten opzichte van het aantal kilo’s product dat je hebt gemaakt.”
De farmaceutische industrie is koploper in afvalproductie, met soms wel een halve ton afval per kilo product.
“Je hebt een lijn van de bulkchemie via de fijnchemie naar de farmaceutische industrie. Daarbij loopt die E-factor verder op. Bij de bulkchemie gaat het om grote hoeveelheden, maar die processen zitten best goed in elkaar, hoewel ook daar ruimte is voor innovatie. Bij de farmaceutische industrie gaat het om kleine hoeveelheden en om heel specialistische processen. Maar juist in het tussengebied van geurstoffenproductie en polymeerindustrie, daar wordt door de industrie hard gewerkt aan verbetering. Eén van de sleutelprocessen daarbij is katalyse.”
Hoe sluit uw vak, de biokatalyse, aan bij die duurzame chemie?
“Biokatalyse is één van de meest duurzame vormen van katalyse. Je maakt een eiwit of enzym dat je als katalysator inzet om een chemische reactie te laten verlopen. Zo’n enzym maak je uit hernieuwbare grondstoffen, dus geen zware metalen en het is niet giftig, zoals palladium of iridium. Een biokatalysator is op maat gemaakt zeg ik altijd, en is bij uitstek geschikt voor de productie van chirale moleculen. De meeste medicijnen zijn links- of rechtsdraaiend, dat is het chirale verhaal. En je moet bij het op de markt brengen van een medicijn altijd beide moleculen afzonderlijk testen. Enzymen produceren specifiek links- of rechtsdraaiende producten, wat voor de farmacie belangrijk is.”
Zijn er fundamentele beperkingen, of leent biokatalyse zich voor elke omzetting?
“Principieel zou je alles kunnen doen met een enzym, maar in de natuur kom je bijvoorbeeld geen enzymatische synthese tegen van een kale koolstof-koolstofbinding, terwijl dat in de chemie een heel gewoon proces is. Biokatalytisch kan het ook, maar alleen via een lange omweg. Dus in principe zijn er geen beperkingen, maar in de praktijk is een chemische katalysator soms handiger en schoner. Je kiest voor de meest groene oplossing, waar de maatschappij het meest bij gebaat is.”
Heeft de industrie eigenlijk wel oren naar dit soort idealistische ideeën?
“De principes van de groene chemie zijn idealistisch maar wel werkbaar. Je moet de lat hoog leggen; je moet gaan voor géén afval. Dan zie je uiteindelijk wel waar je uitkomt. Mijn ideaal in de industriële werkelijkheid is niet eenvoudig te definïeren.”
Hoe bedoelt u?
“Idealiter doen wij precompetitief onderzoek dat breed toepasbaar is. Maar in de praktijk werkt dat niet zo, want je doet projecten samen met de industrie en die wil haar bijdrage graag verzilverd zien. Dus dan moet het onderzoek eerst gepatenteerd worden voor de publicatie. Zo’n patent dient om de kennis af te schermen, maar vaak gaat de industrie er nog niet mee aan de slag. Ik wil het dan vaak verder ontwikkelen in de hoop dat ze het oppakken. Als dat dan niet gebeurt, is dat wel frustrerend natuurlijk, en dan gaat het mij te traag.”
Hoe is die kloof te overbruggen?
“De sleutel zou kunnen zitten in de mensen die ik aflever, de mensen die ik opleid in onderzoek, de aio’s en postdocs. Dat is mijn belangrijkste taak. Die mensen heb ik op een bepaalde manier opgeleid, met een bepaalde manier van denken en probleembenadering. Die mensen komen in de industrie terecht.”
Die zouden het denken daar moeten beïnvloeden?
“Ja. Maar ze komen natuurlijk ook in een organisatie terecht met allerlei krachten. Dus na een paar jaar nemen ze de heersende bedrijfscultuur over. Maar als er meer jonge mensen komen die duurzaam denken, dan zou dat een manier zijn.”
Zo krijgt u infiltranten in de industrie.
“Geen infiltranten, wel een stukje bewustzijn.”
Wie is Isabel Arends
Prof.dr. Isabel Arends werd vorig jaar benoemd als hoogleraar biokatalyse en organische chemie aan de faculteit Technisch Natuurwetenschappen. Onlangs hield ze haar oratie over ‘Enzymen op maat’. Arends is de opvolger van prof.dr. Roger Sheldon, met wie ze vorig jaar een boek publiceerde over groene chemie.
Isabel Arends (1966) promoveerde in 1993 aan de Universiteit Leiden in de organische chemie. Na postdoc werk aan het National Research Council Canada kwam ze in 1995 bij de groep van Roger Sheldon van de TU Delft. In 1996 werd haar een onderzoeks-fellowship toegekend door de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen KNAW. In 2001 werd ze benoemd tot universitair docent bij de afdeling biotechnologie. In 2005 volgde een aanstelling als universitair hoofddocent en in 2007 het hoogleraarschap.
Isabel Arends zingt als eerste sopraan bij zangvereniging Vivace uit Schipluiden. Zij woont in Den Haag met haar man en twee kinderen (acht en drie jaar oud).
Principes van de groene chemie
• voorkom afval
• maak chemicaliën en producten veiliger
• maak chemische synthese minder giftig
• gebruik hernieuwbare grondstoffen
• maak gebruik van katalysatoren
• vermijd het ontstaan van bijproducten
• gebruik grondstoffen zo efficiënt mogelijk
• gebruik veilige oplosmiddelen en reacties
• verbruik minder energie
• maak afbreekbare producten
• controleer processen continu om vervuiling te voorkomen
• reduceer de kans op ongelukken
U bent de enige vrouwelijke hoogleraar van de zestig professoren bij Technische Natuurwetenschappen. Is dat een representatief aandeel?
“Nee, we zitten over de hele TU op 8 â 9 procent. De faculteiten Bouwkunde, Techniek, Bestuur en Management en Elektrotechniek, Wiskunde & Informatica halen een hoger aantal vrouwelijke hoogleraren. Ik heb er goede hoop op dat er ook binnen Natuurkunde op korte termijn één of twee bij komen. “
Hoe weet u dat?
“Als je de vrouwelijke UHD’s telt (universitaire hoofddocenten, red.), dan weet je: daar zit potentieel. Bij ons op de afdeling biotechnologie zit op dit moment geen vrouwelijke UHD, dus daar zal er niet zo snel één bij komen. Maar bij Natuurkunde zit een aantal vrouwelijke UHD’s, dus daar zit potentieel.”
U kunt ze aanwijzen, maar dat gaat u zeker niet doen?
“Dat ga ik bij deze gelegenheid niet doen, nee.”
Gaat het beter met het doordringen van vrouwelijke hoogleraren in de wetenschappelijke top dan vijf jaar geleden?
“Nee, ik denk het niet. Het gaat heel gestaag. Onze minister heeft een mooi target neergezet van 15 procent terwijl het Europees streefgetal op grond van het Lissabon-akkoord flink hoger ligt, op 25 procent in 2010. Minister Verhoeven heeft daar voor Nederland 15 procent van gemaakt omdat het aandeel hier onder de 10 procent lag. Op dit moment ligt het aandeel rond de 12 procent. Bij de TU zullen we niet aan de 15 procent komen, denk ik.”
Kennelijk vallen er veel dames af op weg naar die top. Waar bent u doorgegaan waar anderen afvielen?
“Ik ben redelijk vasthoudend, ik laat me niet makkelijk uit het veld slaan. Ik denk dat dat heel belangrijk is. Keihard werken en heel goed zijn in je vak, daar zijn zeker vrouwen voor te vinden, maar de universiteit is een logge organisatie waar dingen niet zo snel gaan. Je moet een beetje vertrouwen hebben dat dingen goed komen.”
Positief blijven en doorzetten?
“Ja, en daarnaast moet je in een mannenwereld kunnen functioneren. Ik heb de mazzel gehad dat ik altijd terecht kwam in groepen waar dat niet zo speelde. Ik weet dat er binnen Nederland wel degelijk vakgroepen bestaan die enorme mannetjesbolwerken zijn. Daar zijn boeken over geschreven. Denk aan ‘Onder professoren’ van W.F. Hermans. Zulke omgevingen bestaan echt. Vrouwen worden daar niet voor vol aangezien.”
Februari vorig jaar bracht u het boek ‘Green Chemistry and Catalysis’ uit, samen met uw voorganger, prof.dr. Roger Sheldon en dr. Hanefeld. Even voor de leek: wat is groene chemie?
“Groene chemie is duurzame chemie. Dat is het ontwikkelen van duurzame processen binnen de chemische industrie, waarbij je naar alle aspecten kijkt. Van de grondstoffen die binnenkomen tot en met het product dat de fabriek verlaat. En zelfs daar stop je niet, want je wilt ook weten of het product werkelijk is wat mensen willen. Neem bijvoorbeeld pvc, dat is een geweldig materiaal, maar niet voor koffiebekertjes. Die hebben geen chloor nodig. Negentig procent van de inspanningen van een chemicus zijn gericht op de omzetting van een grondstof in een product, en dan kijken we ook waar de grondstoffen vandaan komen. Wil je per se oliegebaseerde grondstoffen gebruiken, of kun je ook hernieuwbare grondstoffen gebruiken? Dat is op het moment zeer actueel, maar dat speelde twintig tot dertig jaar geleden in feite ook al. Pas nu komen kunststoffen als polymelkzuur ook daadwerkelijk op de markt.”
Hoe oud is die beweging?
“De beweging is opgericht door Paul Anastas van de American Chemical Society, begin jaren tachtig. In Amerika is ze begonnen uit professionele overwegingen. Want je kunt wel idealistisch zijn, maar hoe geef je dat dan vorm? Professor Sheldon, mijn voorganger, heeft dat opgepakt en aan het concept bijgedragen door er getallen aan te verbinden. De zogenaamde E-factor is van hem. Dat staat voor environmental factor en is de verhouding tussen het aantal kilogram afval dat de fabriek verlaat ten opzichte van het aantal kilo’s product dat je hebt gemaakt.”
De farmaceutische industrie is koploper in afvalproductie, met soms wel een halve ton afval per kilo product.
“Je hebt een lijn van de bulkchemie via de fijnchemie naar de farmaceutische industrie. Daarbij loopt die E-factor verder op. Bij de bulkchemie gaat het om grote hoeveelheden, maar die processen zitten best goed in elkaar, hoewel ook daar ruimte is voor innovatie. Bij de farmaceutische industrie gaat het om kleine hoeveelheden en om heel specialistische processen. Maar juist in het tussengebied van geurstoffenproductie en polymeerindustrie, daar wordt door de industrie hard gewerkt aan verbetering. Eén van de sleutelprocessen daarbij is katalyse.”
Hoe sluit uw vak, de biokatalyse, aan bij die duurzame chemie?
“Biokatalyse is één van de meest duurzame vormen van katalyse. Je maakt een eiwit of enzym dat je als katalysator inzet om een chemische reactie te laten verlopen. Zo’n enzym maak je uit hernieuwbare grondstoffen, dus geen zware metalen en het is niet giftig, zoals palladium of iridium. Een biokatalysator is op maat gemaakt zeg ik altijd, en is bij uitstek geschikt voor de productie van chirale moleculen. De meeste medicijnen zijn links- of rechtsdraaiend, dat is het chirale verhaal. En je moet bij het op de markt brengen van een medicijn altijd beide moleculen afzonderlijk testen. Enzymen produceren specifiek links- of rechtsdraaiende producten, wat voor de farmacie belangrijk is.”
Zijn er fundamentele beperkingen, of leent biokatalyse zich voor elke omzetting?
“Principieel zou je alles kunnen doen met een enzym, maar in de natuur kom je bijvoorbeeld geen enzymatische synthese tegen van een kale koolstof-koolstofbinding, terwijl dat in de chemie een heel gewoon proces is. Biokatalytisch kan het ook, maar alleen via een lange omweg. Dus in principe zijn er geen beperkingen, maar in de praktijk is een chemische katalysator soms handiger en schoner. Je kiest voor de meest groene oplossing, waar de maatschappij het meest bij gebaat is.”
Heeft de industrie eigenlijk wel oren naar dit soort idealistische ideeën?
“De principes van de groene chemie zijn idealistisch maar wel werkbaar. Je moet de lat hoog leggen; je moet gaan voor géén afval. Dan zie je uiteindelijk wel waar je uitkomt. Mijn ideaal in de industriële werkelijkheid is niet eenvoudig te definïeren.”
Hoe bedoelt u?
“Idealiter doen wij precompetitief onderzoek dat breed toepasbaar is. Maar in de praktijk werkt dat niet zo, want je doet projecten samen met de industrie en die wil haar bijdrage graag verzilverd zien. Dus dan moet het onderzoek eerst gepatenteerd worden voor de publicatie. Zo’n patent dient om de kennis af te schermen, maar vaak gaat de industrie er nog niet mee aan de slag. Ik wil het dan vaak verder ontwikkelen in de hoop dat ze het oppakken. Als dat dan niet gebeurt, is dat wel frustrerend natuurlijk, en dan gaat het mij te traag.”
Hoe is die kloof te overbruggen?
“De sleutel zou kunnen zitten in de mensen die ik aflever, de mensen die ik opleid in onderzoek, de aio’s en postdocs. Dat is mijn belangrijkste taak. Die mensen heb ik op een bepaalde manier opgeleid, met een bepaalde manier van denken en probleembenadering. Die mensen komen in de industrie terecht.”
Die zouden het denken daar moeten beïnvloeden?
“Ja. Maar ze komen natuurlijk ook in een organisatie terecht met allerlei krachten. Dus na een paar jaar nemen ze de heersende bedrijfscultuur over. Maar als er meer jonge mensen komen die duurzaam denken, dan zou dat een manier zijn.”
Zo krijgt u infiltranten in de industrie.
“Geen infiltranten, wel een stukje bewustzijn.”
Wie is Isabel Arends
Prof.dr. Isabel Arends werd vorig jaar benoemd als hoogleraar biokatalyse en organische chemie aan de faculteit Technisch Natuurwetenschappen. Onlangs hield ze haar oratie over ‘Enzymen op maat’. Arends is de opvolger van prof.dr. Roger Sheldon, met wie ze vorig jaar een boek publiceerde over groene chemie.
Isabel Arends (1966) promoveerde in 1993 aan de Universiteit Leiden in de organische chemie. Na postdoc werk aan het National Research Council Canada kwam ze in 1995 bij de groep van Roger Sheldon van de TU Delft. In 1996 werd haar een onderzoeks-fellowship toegekend door de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen KNAW. In 2001 werd ze benoemd tot universitair docent bij de afdeling biotechnologie. In 2005 volgde een aanstelling als universitair hoofddocent en in 2007 het hoogleraarschap.
Isabel Arends zingt als eerste sopraan bij zangvereniging Vivace uit Schipluiden. Zij woont in Den Haag met haar man en twee kinderen (acht en drie jaar oud).
Principes van de groene chemie
• voorkom afval
• maak chemicaliën en producten veiliger
• maak chemische synthese minder giftig
• gebruik hernieuwbare grondstoffen
• maak gebruik van katalysatoren
• vermijd het ontstaan van bijproducten
• gebruik grondstoffen zo efficiënt mogelijk
• gebruik veilige oplosmiddelen en reacties
• verbruik minder energie
• maak afbreekbare producten
• controleer processen continu om vervuiling te voorkomen
• reduceer de kans op ongelukken
Comments are closed.