Germaine Seijger ontwikkelde een katalysator voor een toekomstige motor. Helaas liep de samenwerking met de autofabrikant niet soepel. ‘Dankzij mijn studenten ben ik op tijd klaar’Germaine Seijger ontwikkelde tijdens haar promotieonderzoek een katalysator voor een nieuw type automotor.
Share
Alleen, geen enkele personenwagen rijdt al met zo’n motor. Deze zogenaamde lean burn-motor (een benzinemotor) ligt naar verwachting al wel bij veel autofabrikanten ‘op de plank’. Hij verbrandt zijn brandstof met een overmaat aan zuurstof, net als bij een diesel, wat een hoger rendement geeft van de brandstof.
De populariteit van deze lean burn-motoren, die halverwege de jaren negentig zijn geïntroduceerd, kan op dit moment nauwelijks worden ingeschat. ,,Naast de twintig procent hogere brandstof efficiency hebben die motoren een verbeterde kracht waardoor auto’s uitgerust met zulke motoren aantrekkelijk zijn voor de consument. Maar het zijn toch de autofabrikanten die bepalen wanneer zo’n motor in de auto komt”, zegt Seijger van de sectie chemical reactor engineering (TNW). ,,En voordat zo’n motor op de markt komt moet die wel aan alle milieunormen voldoen.”
De lean burn-motoren stoten, behalve roet, dezelfde componenten uit als een dieselmotor. Echter loopt de dieselkatalysator, die voor deze motor nodig is, qua ontwikkeling achter op de benzinekatalysator die volgens Seijgers zo’n beetje volledig uitontwikkeld is. Seijger: ,,De diesel als personenauto was lange tijd niet populair. Pas in 1992 werden de dieselmotoremissies voor personenwagens wettelijk geregeld. Pas daarna kwam de ontwikkeling van dieselkatalysatoren op gang.”
De diesel wint terrein. Tegenwoordige diesels zijn zuinig, robuust en doordat ze hun brandstof beter verbranden, produceren ze minder broeikasgassen. In 1990 was het dieselaandeel in Europa in personenauto’s nog maar veertien procent, in 2001 was dat al 33 procent en voorspeld wordt dat binnen tien jaar de helft van alle personenwagens op diesel zal rijden. 0ok wordt er veel onderzoek gedaan naar dieselkatalysatoren. Zo promoveert deze week Coen van Gulijk bij dezelfde faculteit op een filter die het roet uit de verbrandingsassen van een dieselmotor haalt.
Luchtwegen
De uitstoot van uitlaatgassen als koolstofoxiden, sulfaten, koolwaterstoffen, stikstofoxiden en deeltjes kleiner dan tien micrometer, is wettelijk vastgelegd. Bij een lean burn-motor zijn die laatste twee het moeilijkst vast te leggen. Seijger richtte zich tijdens haar onderzoek op de schadelijke stikstofoxiden, die naast het veroorzaken van luchtvervuiling ook voor smog, zure regen en schade aan de luchtwegen zorgt.
In het laboratorium testte Seijger verschillende combinaties van metalen met zeolieten; een materiaal waarvan de moleculen in strakke roosters zijn gerangschikt. De uitlaatgassen worden door dekanaaltjes gezogen en daarbij omgezet in onschadelijke stoffen. Uiteindelijk vond Seijger de geschikte materie om stikstofoxiden om te zetten in zuurstof en stikstof.
Bitter
In het laboratorium werkte de katalysator voorbeeldig; zelfs reduceerde de katalysator stikstofoxiden uit de uitlaatgassen van een dieselmotor. De katalysator is stabiel zolang de temperatuur van de motor niet boven de vierhonderd graden Celsius komt. ,,Maar ja, temperaturen in een draaiende motor kunnen oplopen tot 600 graden Celsius, dus voor zo’n lean burn-motor is deze katalysator niet geschikt.”
Vergeten rekening met de temperatuur te houden? ,,Mijn promotieonderzoek doe ik in samenwerking met een autofabrikant. Toen ik vier jaar geleden begon met dit onderzoek, was de opdracht: ontwikkel een katalysator die werkt bij een maximum van 350 graden Celsius. Later bleek dat de katalysator bestendig moest zijn bij zevenhonderd graden Celsius.” En zo waren er meer dingen in de samenwerking die niet gesmeerd liepen. ,,Om een katalysator te maken voor een toekomstige motor heb je gegevens van de fabrikant nodig. Zoals: welke stoffen zitten er in de uitlaatgassen en wat is het uiterste vermogen van de motor? Alleen het duurde aldus Seijger. ,,Uiteindelijk hebben we zelf maar getallen genomen uit de literatuur en zijn we aan de slag gegaan.” Seijger kreeg tijdens haar onderzoek veel hulp van studenten. ,,Zes afstudeerders hebben me enorm geholpen bij het testen van verschillende katalysatoren. Dankzij hen ben ik op tijd klaar met mijn onderzoek.”
Ondanks de tegenwerking is Seijger niet verbitterd. ,,Ik heb er toch een promotie en een patentaanvraag uitgesleept! Ook al zal mijn katalysator niet in een personenauto terechtkomen, in energiebedrijven waar veel met dieselmotoren wordt gewerkt om energie op te wekken, kan hij goed worden geïmplementeerd. Een auto waarbij een alarm afgaat als de motor te heet wordt doordat je te lang te hard rijdt, daar zit geen consument op te wachten. Maar in een fabriek waarbij de temperatuur gemakkelijker in de gaten gehouden kan worden en constant, kan dat wel.”
Germaine Seijger ontwikkelde een katalysator voor een toekomstige motor. Helaas liep de samenwerking met de autofabrikant niet soepel. ‘Dankzij mijn studenten ben ik op tijd klaar’
Germaine Seijger ontwikkelde tijdens haar promotieonderzoek een katalysator voor een nieuw type automotor. Alleen, geen enkele personenwagen rijdt al met zo’n motor. Deze zogenaamde lean burn-motor (een benzinemotor) ligt naar verwachting al wel bij veel autofabrikanten ‘op de plank’. Hij verbrandt zijn brandstof met een overmaat aan zuurstof, net als bij een diesel, wat een hoger rendement geeft van de brandstof.
De populariteit van deze lean burn-motoren, die halverwege de jaren negentig zijn geïntroduceerd, kan op dit moment nauwelijks worden ingeschat. ,,Naast de twintig procent hogere brandstof efficiency hebben die motoren een verbeterde kracht waardoor auto’s uitgerust met zulke motoren aantrekkelijk zijn voor de consument. Maar het zijn toch de autofabrikanten die bepalen wanneer zo’n motor in de auto komt”, zegt Seijger van de sectie chemical reactor engineering (TNW). ,,En voordat zo’n motor op de markt komt moet die wel aan alle milieunormen voldoen.”
De lean burn-motoren stoten, behalve roet, dezelfde componenten uit als een dieselmotor. Echter loopt de dieselkatalysator, die voor deze motor nodig is, qua ontwikkeling achter op de benzinekatalysator die volgens Seijgers zo’n beetje volledig uitontwikkeld is. Seijger: ,,De diesel als personenauto was lange tijd niet populair. Pas in 1992 werden de dieselmotoremissies voor personenwagens wettelijk geregeld. Pas daarna kwam de ontwikkeling van dieselkatalysatoren op gang.”
De diesel wint terrein. Tegenwoordige diesels zijn zuinig, robuust en doordat ze hun brandstof beter verbranden, produceren ze minder broeikasgassen. In 1990 was het dieselaandeel in Europa in personenauto’s nog maar veertien procent, in 2001 was dat al 33 procent en voorspeld wordt dat binnen tien jaar de helft van alle personenwagens op diesel zal rijden. 0ok wordt er veel onderzoek gedaan naar dieselkatalysatoren. Zo promoveert deze week Coen van Gulijk bij dezelfde faculteit op een filter die het roet uit de verbrandingsassen van een dieselmotor haalt.
Luchtwegen
De uitstoot van uitlaatgassen als koolstofoxiden, sulfaten, koolwaterstoffen, stikstofoxiden en deeltjes kleiner dan tien micrometer, is wettelijk vastgelegd. Bij een lean burn-motor zijn die laatste twee het moeilijkst vast te leggen. Seijger richtte zich tijdens haar onderzoek op de schadelijke stikstofoxiden, die naast het veroorzaken van luchtvervuiling ook voor smog, zure regen en schade aan de luchtwegen zorgt.
In het laboratorium testte Seijger verschillende combinaties van metalen met zeolieten; een materiaal waarvan de moleculen in strakke roosters zijn gerangschikt. De uitlaatgassen worden door dekanaaltjes gezogen en daarbij omgezet in onschadelijke stoffen. Uiteindelijk vond Seijger de geschikte materie om stikstofoxiden om te zetten in zuurstof en stikstof.
Bitter
In het laboratorium werkte de katalysator voorbeeldig; zelfs reduceerde de katalysator stikstofoxiden uit de uitlaatgassen van een dieselmotor. De katalysator is stabiel zolang de temperatuur van de motor niet boven de vierhonderd graden Celsius komt. ,,Maar ja, temperaturen in een draaiende motor kunnen oplopen tot 600 graden Celsius, dus voor zo’n lean burn-motor is deze katalysator niet geschikt.”
Vergeten rekening met de temperatuur te houden? ,,Mijn promotieonderzoek doe ik in samenwerking met een autofabrikant. Toen ik vier jaar geleden begon met dit onderzoek, was de opdracht: ontwikkel een katalysator die werkt bij een maximum van 350 graden Celsius. Later bleek dat de katalysator bestendig moest zijn bij zevenhonderd graden Celsius.” En zo waren er meer dingen in de samenwerking die niet gesmeerd liepen. ,,Om een katalysator te maken voor een toekomstige motor heb je gegevens van de fabrikant nodig. Zoals: welke stoffen zitten er in de uitlaatgassen en wat is het uiterste vermogen van de motor? Alleen het duurde aldus Seijger. ,,Uiteindelijk hebben we zelf maar getallen genomen uit de literatuur en zijn we aan de slag gegaan.” Seijger kreeg tijdens haar onderzoek veel hulp van studenten. ,,Zes afstudeerders hebben me enorm geholpen bij het testen van verschillende katalysatoren. Dankzij hen ben ik op tijd klaar met mijn onderzoek.”
Ondanks de tegenwerking is Seijger niet verbitterd. ,,Ik heb er toch een promotie en een patentaanvraag uitgesleept! Ook al zal mijn katalysator niet in een personenauto terechtkomen, in energiebedrijven waar veel met dieselmotoren wordt gewerkt om energie op te wekken, kan hij goed worden geïmplementeerd. Een auto waarbij een alarm afgaat als de motor te heet wordt doordat je te lang te hard rijdt, daar zit geen consument op te wachten. Maar in een fabriek waarbij de temperatuur gemakkelijker in de gaten gehouden kan worden en constant, kan dat wel.”
Comments are closed.