Gjennom å fjerne de største hindrene for å drive olefinmetatese i stor skala, viser professor i kjemi, Vidar R. Jensen, hvordan kjemisk industri kan ta store skritt mot fornybar og grønn kjemi.

Etter flere tiår med grundig forskningsarbeid har professor i kjemi, Vidar R. Jensen ved Universitetet i Bergen, nå tatt et stort steg mot å løse en av de største utfordringene innen den industrielle utnyttelsen av olefinmetatese, en nobelprisvinnende kjemisk reaksjon som kan benyttes til å lage alt fra legemidler til plast og drivstoff. Gjennom et tett samarbeid med VIS jobber han mot å kommersialisere en ny generasjon katalysatorer som kan forlenge katalysatorenes levetid, redusere kostnader og åpne døren for mer bærekraftige prosesser.

– Dette er egentlig en spin-off fra flere forskningsrådsfinansierte prosjekter over en periode på 20 år. Det siste, et teknologikonvergensprosjekt, var mer anvendt enn de foregående FRIPRO-prosjektene, og det var mens vi jobbet med dette prosjektet at en mulighet begynte å utkrystallisere seg. Alt vi fant ut tydet på at hypotesene våre om mer stabile katalysatorer stemte. Vi innså tidlig det kommersielle potensialet, og tok da kontakt med VIS, forteller Jensen.

Fra idé til kommersialisering

Olefinmetatese har vært et nøkkeltema i kjemibransjen siden før tildelingen av Nobelprisen i 2005, men har fått begrenset industriell gjennomslagskraft på grunn av ustabile katalysatorer. Det innebærer at industrien ofte må bruke uforholdsmessig mye katalysator, noe som øker kostnadene, og kompliserer produksjonen. For legemiddelindustrien kommer i tillegg strenge krav om fjerning av metallrester, siden katalysatorene ikke kan bli liggende igjen i sluttproduktet. Prosjektet til Jensen og kollegene hans i Bergen og Ottawa handler om å utvikle nye katalysatorer som er mindre sårbare for de to vanligste nedbrytningsveiene i olefinmetatese. Ifølge Jensen har det vært tilfredsstillende å se at hypotesene fungerte i praksis:

– I dag må man ofte kjøre prosessene med mye høyere katalysatorkonsentrasjoner enn ønsket, fordi katalysatoren dekomponerer underveis. Det gir både økte kostnader og ekstra trinn for å rense ut metaller, spesielt i legemiddel- og finkjemisk produksjon. Vi ønsker å løse akkurat dette ved å gjøre katalysatorene mer stabile og robuste, forteller Jensen og legger til:

– Det var veldig tilfredsstillende å få bekreftet at hypotesene våre stemte. Vi hadde en teori om at vi kunne gjøre katalysatorene mer stabile ved å endre molekylstrukturen. Da vi endelig fikk testet dette i laboratoriet, viste det seg at de nye katalysatorene fungerte langt bedre enn dagens løsninger, og også bedre enn vi hadde våget å håpe på.

Lavere karbonavtrykk

Siden de nye katalysatorene tåler mer «normale» industrielle forhold – som luft, fukt og mindre rene substrater – kan prosessene kjøres med lavere kostnader og mindre ressursbruk. For Jensen er det nettopp overgangen til fornybare råstoffer som har vært selve drivkraften bak prosjektet. Han understreker at bærekraftsaspektet, og det at flere tiår med opparbeidet kunnskap på feltet kan brukes til å dra samfunnet i en mer bærekraftig retning, gjør alt det krevende arbeidet verdt det.

– De siste 10 årene har jeg kun jobbet med bærekraftig kjemisk produksjon. Ved å gjøre katalysatorene mer stabile, øker vi sjansen for at industrien kan gå over til fornybare kilder, som planteoljer eller fiskeoljer, i stedet for fossile ressurser. Hele petrokjemien er bygget rundt olefiner, og hvis vi klarer å produsere disse fra grønne kilder med effektive metoder, har vi kommet et langt skritt videre, sier han og utdyper:

– Tidligere har jeg jobbet med petrokjemi, men jeg synes det er mye mer meningsfullt å kunne bidra til at samfunnet blir mer bærekraftig på dette området. Det ville faktisk føltes galt å ikke bruke en kjemibakgrunn med mulighet til å drive forskning på denne måten, slår han fast.

En spesielt interessant anvendelse er såkalt “krakking” av fettsyrer. Ved hjelp av olefinmetatese kan lange karbonkjeder kuttes i to og omdannes til plattformkjemikalier som i dag i stor grad kommer fra naturgass og petroleum. Er katalysatoren stabil, øker lønnsomheten for selskaper som vil basere seg på fornybare råstoffer, enten det er mikroalger, planteoljer eller overskuddsfett fra fiskeindustrien. Ved å tillate et prosessmiljø med eksponering for luft og fuktighet, samt bruk av substrater med lavere renhetsgrad , slipper man dessuten å bruke ekstra ressurser på rensing og tørking, noe som gjør at prosessen får et lavere karbonavtrykk og en lavere totalkostnad.

– Det å redusere kostnadene ved prosesser basert på fornybare råstoffer øker sjansen for at de nye prosessene blir tatt i bruk og for at den kjemiske industrien blir mer bærekraftig.

Samarbeid med industripartnere

For å bringe teknologien ut i verden, står samarbeid med industrien sentralt. Jensen trekker frem globale aktører som Procter & Gamble, Shell og BASF, som mulige sluttbrukere som kan tenkes å implementere katalysatorene i egne prosesser:

– Det er flere store kjemikonsern som er interesserte. De vil vekk fra fossile råstoffer, og jakter på stabile katalysatorer som kan håndtere fornybare råstoffer i storskala. Det har kommet flere henvendelser allerede, og det gleder oss, sier Jensen med et smil.

– Veien til sluttbrukerne går sannsynligvis via en lisensavtale med et selskap som er spesialisert på produksjon og distribusjon av olefinkatalysatorer. Vi er allerede i dialog med flere potensielle lisenshavere, og har som mål å knytte dem til den videre utviklingen, sier Johan Gunnar, prosjektleder hos VIS.

VIS som støttespiller

Samarbeid med VIS har vært avgjørende for å gjøre om forskningsidéene til et kommersialiseringsprosjekt.
– Å sikre IP-rettigheter er krevende, tidkrevende og kostbart. VIS har hjulpet oss med å navigere i patentlandskapet, så vi får dokumentert teknologien godt nok for patentsøknaden, skryter Jensen.

I samarbeid med VIS har forskerne søkt om to kommersialiseringsprosjekter hos NFR, det første av dem et kvalifiseringsprosjekt som ble innvilget i 2024. Gjennom dette prosjektet har teamet arbeidet med patentering og eksperimentell verifisering av de første katalysatorene. Basert på dette søkte man også om et verifiseringsprosjekt, som ble innvilget og har oppstart i april 2025. Prosjektet har som mål å videreutvikle, beskytte og kommersialisere katalysatordesignet i løpet av de neste to årene. Gjennom omfattende testing og tett samarbeid med ledende katalysatorprodusenter, er målet å løfte teknologien til TRL 5 og starte lisensforhandlinger ved prosjektets slutt.

– Gjennom en tidlig avklaring av forventninger og en felles plan, har vi etablert et godt samarbeid hvor vi så langt har nådd målene vi satte oss – både teknisk, og når det gjelder patentering og finansiering. Vi har nå finansiering for de neste to årene, og et felles mål om å finne en lisenshaver for teknologien mot slutten av verifiseringsprosjektet, slik at katalysatorene faktisk tas i bruk og kan bidra til en mer bærekraftig kjemisk produksjon, avslutter Johan Gunnar.

Olefinmetatese åpner dørene til grønn kjemisk produksjon

Satser alt på ungt samfunnsengasjement