Inzet robots en AI om materialentransitie te versnellen

De Nederlandse Radboud Universiteit werkt samen met bedrijven en robots aan een versnelde transitie van fossiele materialen naar biobased grondstoffen, met behulp van AI.

Trefwoorden: #bio, #chemici, #fossiel, #robot, #transitie

Lees verder

research

( Foto: Radboud Universiteit )

ENGINEERINGNET.BE - Chemische producten, zoals medicijnen, plastics, zeep of verf, zijn nu nog vaak op fossiele grondstoffen gebaseerd.

Dat is niet duurzaam, dus wordt er hard gezocht naar manieren om producten van biobased grondstoffen te maken.

Er zijn daartoe drie subsidies toegekend aan projecten van Radboud-onderzoekers binnen het grotere Big Chemistry-programma van het Nederlandse Nationaal Groeifonds. 

Peter Korevaar gaat met Van Wijhe Verf onderzoek doen naar verven. Die zijn vaak nog gebaseerd op olie, omdat ze watervast moeten zijn. Dat is nog maar één eis waaraan verf moet voldoen.

‘Verf moet goed mengen. Dat mengsel moet stabiel blijven. Het moet niet te waterig en niet te stroperig zijn. Het moet afwasbaar zijn, maar niet van je huis af regenen. Als je dat probeert te ontwerpen op basis van nieuwe, biogebaseerde ingrediënten, heb je veel experimentele data nodig.’

Mathijs Mabesoone gaat met Croda International onderzoek doen naar zepen. ‘Als je een zuivere zeepoplossing hebt, dan heeft die bijvoorbeeld een bepaalde schoonmaakcapaciteit.

Bij mengsels van zepen kan diezelfde eigenschap ineens al bij een honderdvoud lagere concentratie optreden. Ook dat is moeilijk te voorspellen, dus gaan we veel metingen doen.

Zo maken we een grote database met informatieve meetpunten, waarmee we een model kunnen trainen om de interacties beter te voorspellen.’

Het derde project is gericht op grote moleculen die vaak in mengsels voorkomen. Wilhelm Huck: ‘Van de meeste polymeren zijn er onvoldoende gegevens voor theoretische berekeningen.

Voor de ontwikkeling van nieuwe, biogebaseerde polymeren gaan we samen met TNO en Van Loon Chemical Innovations meer data verzamelen, zodat we AI-modellen kunnen trainen om tot betere voorspellingen te komen.’

Deze projecten hebben alledrie tot doel om heel veel unieke data te genereren. Dat doen de wetenschappers met behulp van robots, nu nog ter grootte van een kleine koelkast, maar eind 2026 opent een groot robotlab op de Noviotech Campus in Nijmegen. 

Mabesoone: ‘Je levert zo’n robot wat monstertjes aan van basisoplossingen, en dan zet je ‘m aan het werk om te testen, mengen en meten. De robot beslist wat de beste monsters zijn om te maken, en je hoeft maar weinig aan te leveren om een heleboel data te krijgen.’

Huck: ‘Waarschijnlijk kunnen we goede producten straks nog beter maken. We kunnen met robotica en AI zoveel meer combinaties uitproberen dan we ooit voor mogelijk hadden gehouden, dat we zeker ook compleet nieuwe eigenschappen gaan vinden.’