Artikkel

Katalysatorene forandrer verden

Katalysatorene forandrer verden

Illustrasjonen viser forskjellen på UiO-66, UiO-67 og UiO-68
Materialet UiO-66 (til venstre) kan brukes til å lage mange ulike katalysatorer. Illustrasjon: Jasmina H. Cavka et al., UiO. Bruk bildet.

De fleste industrielle kjemiske prosesser foregår i dag ved hjelp av katalysatorer, og katalysatorene har dermed påvirket hverdagen vår på flere måter enn de fleste aner.

Katalysatorer – stoffer som øker hastigheten på en kjemisk reaksjon uten at de selv forandres permanent – er strengt tatt ingen ny oppfinnelse, for naturen er full av dem. Alle enzymer er for eksempel katalysatorer, og en tilsynelatende enkel væske som spytt inneholder en mengde ulike enzymer/katalysatorer som bidrar til å bryte ned maten vi spiser.

Katalysatorer er bra for klimaet

Det nye er at menneskene har lært seg å fremstille kunstige katalysatorer. Et viktig eksempel er produksjonen av kunstgjødsel, som fører til økte avlinger som metter mange munner – men som også bruker mye energi og fører til store utslipp av klimagasser. Den opprinnelige lysbueprosessen som ble funnet opp av Kristian Birkeland og Sam Eyde, brukte 25 ganger mer energi enn den katalysator-baserte prosessen som brukes i dag.

Fysikkprofessoren Kristian Birkeland og gründeren Sam Eyde patentsøkte sin lysbueprosess i 1903 og dannet grunnlaget for industrieventyret Norsk Hydro, som fremstilte kunstgjødsel ved hjelp av prosessen fram til 1927. Da gikk Norsk Hydro over til å produsere kunstgjødsel ved hjelp av den mindre energikrevende Haber-Bosch-prosessen, som fortsatt brukes.

– Overgangen fra Birkeland-Eyde-prosessen til Haber-Bosch-prosessen førte til at energiforbruket ble redusert til om lag en tidel. Men etter 1927 har kunstgjødselprodusentene optimalisert prosessen ved hjelp av stadig bedre katalysatorer, slik at energiforbruket i dag er redusert til en tjuefemdel av det opprinnelige forbruket i 1903, forteller professor Unni Olsbye ved Kjemisk institutt.

Kunstgjødselproduksjonen bruker likevel mye energi, anslagsvis ca. 1 prosent av det totale energiforbruket i verden. – Mye av energien kommer fra fossile energikilder, så dette fører til betydelige utslipp av klimagasser. Men tenk om vi skulle brukt 25 ganger mer! Det hadde slett ikke vært bra for klimaet, påpeker Olsbye, som er en av hovedpersonene bak det nye katalysator-materialet UiO-66.

UiO-66 skapte ny bedrift

UiO-66 er et porøst materiale som ble oppdaget ved Universitetet i Oslo (derav navnet) i 2007 og patentert året etter, og som har skapt så mye oppmerksomhet blant forskere at det nå publiseres omtrent én ny vitenskapelig artikkel om materialet hver dag. Høsten 2015 ble bedriften ProfMOF etablert, for å produsere og selge små – og verdifulle – mengder av materialet til andre forskergrupper.

Kontakt:

Professor Unni Olsbye, Kjemisk institutt

Les mer på Titan.uio.no:

Kategori (smånytt):