Het beste eruit halen

Maaike Kroon, gespecialiseerd in chemische scheidingstechnieken, wordt in maart de jongste vrouwelijke hoogleraar van Nederland. Margriet van der Heijden

Volgende maand wordt Maaike Kroon (29) hoogleraar scheidingstechnologie aan de Technische Universiteit Eindhoven. En de jongste vrouwelijke hoogleraar van Nederland. De jongste nu: “Zes jaar geleden was in Leiden een 29-jarige vrouw de jongste vrouwelijke hoogleraar van Nederland. Maar ja, die is intussen 35.” Ze lacht.

Het ‘jongste vrouwelijke’ trok de afgelopen weken vaker journalisten. Hun vragen verbaasden Kroon soms. “Iemand vroeg me of er veel mensen jaloers zijn. Dat vond ik bijna ongepast. Misschien zijn er wel eens mensen jaloers, maar wat kan ik daarover zeggen?”

Misschien, denkt ze hardop, had de “vreemde vraag” ermee te maken dat mannen er soms moeite mee hebben dat een vrouw een toppositie krijgt. “Niet alle mannen houden ervan dat een vrouw de baas is.”

Dat maakt die vraag begrijpelijker?

“Zo kan ik hem plaatsen. Maar we leven toch niet in de jaren zestig? Toen bleven vrouwen thuis of hadden ze een parttime baantje. Dat is niet meer de norm.” Haalt haar schouders op. “In Nederland zie je dat natuurlijk nog wel vaak. Maar ja, Nederland is in dit opzicht traditioneel.”

De afdeling Process & Energy aan de TU Delft, waar Kroon nu nog werkt, is dat niet. Er lopen onderzoekers rond uit Zuid- en Oost-Europa, uit Zuid-Amerika, India en China en “bijna de helft van hen is vrouw”.

In Spanje en in de VS, waar Kroon na haar promotie werkte, was dat al net zo, zegt ze.

Maar je voelt ook: Kroon hoeft niet te tobben over de plek van vrouwen in de wetenschap, jaloerse collega’s of andere bijzaken. Daarvoor is ze te goed.

Tijdens uw studie heeft u een tijdje in Japan gewerkt, bij elektronicabedrijf Toshiba.

“Ja, ik wilde kijken of het bedrijfsleven iets voor mij was. In één jaar heb ik toen bij drie bedrijven gewerkt die verschillende terreinen van de chemie bestrijken. Bij Shell, waar het om energie gaat. Bij Purac, een levensmiddelentechnologiebedrijf. En bij Toshiba dus.”

En?

“Toen heb ik gemerkt dat ik het toch leuker vind om zelf te bepalen wat voor onderzoek ik doe.”

En: dat het leuk is om naar het buitenland te gaan?

“Ja, zeker, en veel reizen komt je als onderzoeker ook ten goede. Op elke plek hebben onderzoekers hun eigen specialisme en sterke punten. Daar leer je van en die neem je mee. Als je elk jaar verhuist, pik je zo veel kennis op die je later weer kan gebruiken.

“Als je op een gegeven moment je eigen onderzoek wilt opzetten en uitbouwen, is dat natuurlijk anders: dan heb je rust nodig, en tijd. Dat vereist één plek, zoals ik nu krijg aan de Technische Universiteit Eindhoven.”

In Delft zullen ze uw vertrek betreuren...

“Ik vind het zelf ook jammer. Maar natuurlijk ga ik: het is een kans.”

In Eindhoven gaat Kroon het onderzoek uitbouwen waaraan ze in Delft al begon tijdens haar afstuderen. Ze gaat chemische scheidingstechnieken bedenken en verbeteren, waarmee je aan een mengsel van stoffen heel efficiënt precies één gewenst stofje kunt onttrekken, voor in een medicijn of in levensmiddelen bijvoorbeeld.

Nu worden meestal de fysische eigenschappen van stoffen gebruikt om ze van elkaar te scheiden. Bij destillatie, zoals van alcohol, draait het er bijvoorbeeld om dat stoffen bij verschillende temperaturen koken en verdampen. Omgekeerd werkt kristallisatie met het gegeven dat vloeibare stoffen zich tijdens het afkoelen bij uiteenlopende temperaturen ordenen tot een vaste stof.

Zulke fysische scheidingstechnieken zijn allang “volwassen”, zegt Kroon, terwijl de chemische scheidingstechnieken dat nog moeten worden. Maar áls die eenmaal volwassen zijn, zullen ze volgens haar grote voordelen bieden. Zo zijn ze stukken selectiever, zegt zij, en leveren daardoor zuiverder producten op.

Bovendien verslinden de chemische scheidingsmethoden minder energie omdat je geen mengsel hoeft op te warmen of juist af te koelen. Tijdens haar promotieonderzoek werkte Kroon het productieproces voor het Parkinsonmedicijn levodopa uit op basis van die nieuwe technieken [zie kader]: het zou 75 procent minder energie vereisen – “duurzaam dus, én goedkoper. En bovendien waren er minder – soms brandbare en giftige – oplosmiddelen bij nodig.”

De principes achter die nieuwe chemische technieken, extractie en adsorptie, zijn al oud en bekend. Iedereen die weleens koffie zet, past bijvoorbeeld extractie toe.

Kroon: “Je begint met een vaste stof, de gemalen koffie. Daar giet je heet water op, de ‘extractant’, die aan de koffie bepaalde smaakstoffen onttrekt. Het resultaat is een zwarte vloeistof met die geëxtraheerde smaakstoffen, en een residu van koffiedrab.

“Als je als onderzoeker zo’n extractieproces wilt analyseren en optimaliseren, dan bestudeer je eerst de thermodynamica, de warmtehuishouding, ervan en het ‘fasegedrag’, dus: hoe mengen de stoffen, zijn ze vloeibaar of vast, zijn ze in evenwicht...

“In het geval van de koffie: welke stoffen extraheer je? Bij welke temperatuur? Gaat het beter met koud, lauw of heet water? Moet dat water er snel of langzaam langs stromen? En welke verhouding tussen koffie en water werkt het best? Al met al bepaal je zo de optimale omstandigheden om koffie te zetten.”

Net zo kun je adsorptie bestuderen. In dat proces hechten bepaalde deeltjes uit een vloeistof of gas zich aan een vaste stof of een vloeistof, het ‘adsorptiemiddel’, en daarna kunnen ze samen met dat adsorptiemiddel verwijderd worden. Actieve koolstof (Norit) om water mee te zuiveren is er een ouderwets voorbeeld van.

Kroon probeert in haar lab veel geavanceerdere extractanten (à la het water in de koffie) en adsorptiemiddelen (à la Norit) te bedenken. Zoals vloeibare zouten voor extractie [zie kader].

Hoe ontwerpt u die: op de computer of met veel labwerk?

“We doen beide. We moeten snappen hoe het proces werkt op het niveau van de moleculen. Daarvoor gebruiken we computermodellen. Maar onder welke omstandigheden het proces het best verloopt, dat zoeken we uit in het lab. Daarna zijn we trouwens nog lang niet klaar.”

Want?

“In het lab werken we met milliliters en liters. In industriële processen gaat het om tonnen en megatonnen – duizenden of miljoenen liters. Dat vergt grootschalige apparaten die de vereiste omstandigheden kunnen bieden én doorstaan. Dat is niet vanzelfsprekend. De verhouding tussen volume en oppervlakte verandert dan bijvoorbeeld in een apparaat. Dat beïnvloedt weer zoiets als de warmteoverdracht.”

U werkt veel met bedrijven samen?

“Ja, rechtstreeks of via een koepelorganisatie als het ISTP – het Institute for Sustainable Process Technology.”

Gaat u dat in Eindhoven ook doen?

“Zeker. Om een onderzoeksgroep te bouwen heb ik geld nodig. En omdat de Nederlandse overheid alsmaar zuiniger wordt, zal ik dat geld vooral moeten halen bij de Europese Commissie en bij het bedrijfsleven.”

Zal de chemische industrie die nieuwe en duurzame technieken werkelijk gaan gebruiken?

“Ja, ik denk dat sommige technieken zeker zullen worden toegepast, al duurt dat misschien nog een jaar of tien. Veel installaties uit de chemische industrie zijn in de jaren ’70 en ’80 ontworpen. Voor het ontwerp en de bouw ervan staat zo’n tien jaar, de installaties zelf kunnen wel 30 of 40 jaar mee – nog wel een tijdje dus. Dure en grote installaties die goed werken, vervang je niet zomaar halverwege hun levensduur. Je doet dat bovendien pas als de nieuwe technologie zich bewezen heeft.”

Daarvoor zijn voorbeelden nodig. In uw proefschrift heeft u een duurzame variant voor het productieproces van levodopa uitgewerkt. Wordt dat een eerste praktijkvoorbeeld?

“Nee, dat proces wordt jammer genoeg nog niet toegepast. Ik werkte destijds namelijk samen met Organon in Oss.” Dat bedrijf is overgenomen door MSD en de researchafdelingen waarmee Kroon samenwerkte, verdwijnen mogelijk.

Zonde.

“Dat valt wel mee. Intussen zijn twee nieuwe promovendi en een postdoc verdergegaan met het onderzoek. Met succes. Ik gebruikte nog vloeibare zouten die uit aardolie werden gemaakt. En hoewel ik kon laten zien dat die niet terechtkwamen in het medicijn – of in elk geval in zo’n geringe mate dat het niet te detecteren viel – was dat toch nadelig. Vanwege die kunstmatige vloeibare zouten zou je eerst in klinische studies moeten aantonen dat het zo geproduceerde middel echt veilig is voor de gezondheid. Terecht, maar tijdrovend en duur.

“Nu heeft een van die promovendi laten zien dat het proces ook goed verloopt met vloeibare zouten uit hernieuwbare bronnen (zoals plantaardige, red.) waarvan al bekend is dat ze veilig zijn voor de gezondheid. Dat is nog veel beter natuurlijk.”

Achter dit verhaal zit nog een verhaal. De postdoc en de promovendi werken in Delft doordat Kroon al tijdens haar promotie zelf 1,2 miljoen euro losweekte bij Senter Novem, tegenwoordig Agentschap NL.

Normaal gesproken, legt ze uit, bedenkt een hoogleraar een onderzoeksonderwerp en gaat dan op zoek naar geld en naar een promovendus om het onderzoek te doen. Maar Kroon droeg haar eigen onderzoeksonderwerp aan – en daar was toen geen geldpotje voor. Met subsidies die haar promotoren Geert-Jan Witkamp en Cor Peters wisten te regelen (bij de TU Delft en het Europees Innovatie Platform) kon ze alvast twee jaar vooruit en zelf diende ze intussen een projectvoorstel in bij SenterNovem. “Maar toen dat geld anderhalf jaar later kwam – zoveel tijd nemen de beoordelingsprocedures in beslag – was ik al klaar met mijn promotieonderzoek. Daarom worden er nu die drie andere onderzoekers van betaald.”

Is dat die doelgerichtheid die volgens u, met hard werken en ambitie, tot succes leidt?

“Ja, ik kijk steeds een stap vooruit. Tijdens mijn promotieonderzoek wist ik bijvoorbeeld dat ik daarna universitair docent wilde worden. Ik wist ook dat je in zo’n functie succesvol onderzoeksvoorstellen moet kunnen schrijven en les moet geven. Daarom diende ik al tijdens mijn promotieonderzoek een voorstel in en begon ik met het halen van een onderwijscertificaat.

“Toen ik daarna visiting assistent professor was in Stanford (vergelijkbaar met universitair docent, red.) bedacht ik alvast wat een hoogleraar allemaal doet. Ook dat ging ik alvast doen.

“Je moet dus niet alleen nadenken over een volgende stap en een volgend niveau, maar je ook alvast gedragen alsof je op dat volgende niveau zit. Dan kom je sneller waar je wilt zijn. Dat is mijn aanpak.”