Veni-subsidie voor vier onderzoekers TNW

Nieuws - 18 juli 2019 - Communication TNW

De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) heeft een Veni-subsidie ter waarde van 250.000 euro toegekend aan twaalf veelbelovende jonge wetenschappers van de TU Delft, waarvan vier van de faculteit Technische Natuurwetenschappen. De beurs biedt de laureaten de mogelijkheid om gedurende een periode van drie jaar hun eigen ideeën verder uit te werken.

Dit zijn de vier nieuwe Veni-laureaten van TNW en hun projecten:

Tom Burdyny - Met koolstof een revolutie teweegbrengen

Nieuwe energietechnologieën die elektriciteit, chemicaliën en brandstoffen met een lage koolstofintensiteit produceren, zijn van essentieel belang in de komende energietransiti, waarbij we afstand nemen van fossiele brandstoffen. Een van deze technologieën, elektrochemische CO2-reductie (of: ‘CO2-elektrolyzers’), kan deze rol vervullen door direct kooldioxide om te zetten in basischemicaliën zoals koolmonoxide, ethyleen en ethanol, de bouwstenen voor veelgebruikte chemicaliën en brandstoffen.

CO2-elektrolyzers zijn echter volop in ontwikkeling. Het huidige werk is gericht op het vinden van katalysatoren die CO2 kunnen reduceren met uitstekende katalytische eigenschappen, zoals selectiviteit, activiteit en stabiliteit. In de CO2-elektrolyzerreactor zelf is nog relatief weinig moeite gestoken, wat essentieel is om de technologie op te schalen tot industrieel relevante afmetingen die de wereldwijde CO2-uitstoot ook daadwerkelijk kunnen beïnvloeden. Dus zelfs als we morgen ideale katalysatoren zouden ontdekken, ontbreekt het ons aan de kennis om deze te implementeren. Tom Burdyny (Materials for Energy Conversion and Storage), die meewerkt aan het ambitieuze initiatief e-Refinery, wil een 1 kW CO2-elektrolyzer ontwerpen en bouwen die van nature stabiel is, en die de basis vormt voor verdere opschaling.

Tom Burdyny

Michele Laureni - Microbiële strijders tegen de klimaatverandering

Er is dringend behoefte aan oplossingen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Lachgas (N2O) heeft een aardopwarmingspotentieel dat bijna 300 keer hoger is dan CO2, en het grootste deel van N2O-uitstoot is het gevolg van de activiteit van micro-organismen in kunstmatige en beheerde ecosystemen.

Hoewel verschillende biologische processen leiden tot de productie van N2O, is denitrificatie de enige bekende microbiële pathway die in staat is om N2O te reduceren tot onschadelijke N2O. In zijn project wil Michele Laureni (Environmental Biotechnology) dit metabole potentieel aanwenden om N2O-emissies tijdens afvalwaterzuivering tegen te gaan. Michele zal gebruikmaken van een unieke combinatie van mixed-culture-verrijkingen, wiskundige modellering en microbiologische technieken om onze fundamentele kennis van denitrificatie te verbeteren. Uiteindelijk zullen de resultaten ook bijdragen aan een beter begrip van de impact van een veranderend klimaat op globale, bio-geochemische voedingsstoffencycli.

Michele Laureni

Paola De Magistris - De grote ontsnapping

In cellen wordt genetische informatie getranscribeerd van DNA tot mRNA-moleculen. Deze moleculen verlaten vervolgens de celkern om eiwitten te produceren - de werkpaarden van de cel die betrokken zijn bij elke structuur en activiteit van het leven. Maar voordat mRNA de celkern kan verlaten, moet het zodanig worden aangepast dat het zich door de zeer selectieve kanalen binnen het kernmembraan kan verplaatsen: de zogeheten ‘kernporiën' (nuclear pore complexes).

Het proces waarbij RNA-moleculen in de kern worden gemodificeerd is enorm ingewikkeld, waardoor we het nog niet goed begrijpen. Wel weten we dat eiwitten zich aan mRNA binden en zo een complex vormen dat mRNP wordt genoemd en dat ongehinderd door het kernmembraan kan bewegen. Paola De Magistris (Cees Dekker Lab) zal het eerste minimale systeem van mRNA-export maken, met behulp van biomimetische nucleaire poriëncomplexen (NPC's). Deze kunstmatige nanoporiën zijn bij uitstek geschikt om cruciale vragen over de nucleaire export van mRNP (de gemodificeerde RNA-moleculen) te helpen beantwoorden. Daarnaast kan fundamentele kennis over dit proces nieuwe deuren openen voor de bestudering van ziekten die te maken hebben met het celtransport.

Paola De Magistris

Zoë Robaey - Verantwoorde biotechnologie

Biotechnologie verandert de manier waarop we het leven vormgeven zodat het in ons voordeel werkt, wat leidt tot empirische en ethische vragen. Genbewerking met CRISPR-Cas9, bijvoorbeeld, is een technologie die ons leven in de nabije toekomst zal gaan veranderen. Het brengt echter onzekerheden met zich mee met betrekking tot kwesties als veiligheid en beveiliging, het delen van voordelen en natuurlijkheid. Het cultiveren van zogeheten virtues for innovation (VIP's) kan ons helpen om verantwoorde keuzes te maken.

Zoe Robaey zal een kader formuleren voor het omgaan met biotechnologie- en verantwoordelijkheidsvraagstukken. Ze bestudeert de praktijk van biotechnologie gedurende innovatie en gebruik, en kijkt hier door een filosofische lens naar. Door empirische etnografische onderzoeksmethoden te combineren met conceptuele analyses van de ethiek van de technologie, zal ze bestaande manieren om met problemen of onzekerheden om te gaan aan het licht brengen. Daarnaast zal ze een conceptueel kader ontwikkelen dat gebaseerd is op deugdethiek, en praktische aanbevelingen doen voor beleid, onderzoek, industrie en onderwijs.

Zoë Robaey
/* */