Wim Porto-Carrero, genomineerde Bachelorprijs 2016

Op 20 december wordt op de uitreiking van de Vlaamse Scriptieprijs onthuld wie de allereerste Bachelorprijs wint. We stellen de vijf kanshebbers graag aan u voor. Vandaag: Wim Porto-Carrero, Bachelor in de chemie aan Thomas More Hogeschool.

Wim Porto-Carrero (Bachelor in de Chemie - Thomas More Hogeschool)
Scriptie "Verlaging van de 'Process Mass Intensity' bij een ringsluitende metathesereactie"

Na samen met een collega een paar avonden te hebben doorgewerkt, vonden we plotseling en eerder toevallig een manier waarop in grote hoeveelheden zuiver product afgescheiden kon worden. De euforie was groot!"

De scriptie
Chemische en farmaceutische bedrijven zijn continu op zoek naar methoden om hun productieprocessen te optimaliseren. Op deze manier kunnen ze die processen enerzijds rendabeler maken en anderzijds ecologischer. In zijn scriptie werkte Wim Porto-Carrero een procedé uit om een type van reactie dat normaal gesproken een hoog verbruik aan oplosmiddel impliceert – omdat de reactie onder sterk verdunde omstandigheden moet gebeuren – te kunnen uitvoeren met een veel beperktere hoeveelheid oplosmiddel. Hierbij werd dus gemikt op zowel het economische als het ecologische aspect van procesoptimalisatie. De scriptie werd afgewerkt bij de Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO).

In het eerste deel van de scriptie wordt uitgelegd waarom de molecule die wordt gesynthetiseerd, een macrocyclische structuur, interessant is om een procesoptimalisatie rond uit te werken. Ook wordt uitleg gegeven over waarom ethylacetaat wordt gebruikt als oplosmiddel en hoe dit oplosmiddel tijdens het uitvoeren van de reactie continu wordt gerecycleerd door de inzet van een membraan. Als slot van het eerste deel wordt toegelicht hoe de duurzaamheid van het bekomen proces wordt beoordeeld en hoe deze kan worden vergeleken met bestaande processen.

In het tweede deel van de scriptie wordt dieper ingegaan op het praktische aspect. Eerst wordt gezocht naar de kritische concentratie aan uitgangsmateriaal, dit wil zeggen de concentratie die nooit mag worden overschreden.

Vervolgens worden opeenvolgende reacties met recuperatie van oplosmiddel uitgevoerd waarbij telkens één of meerdere procesparameters variëren om zo te komen tot de meest optimale procesparameters. Hierna volgt een forse opschaling om na te gaan of het verbruik aan oplosmiddel effectief lager is dan bij een klassieke uitvoering. Dit blijkt absoluut zo te zijn, uiteindelijk wordt de reactie uitgevoerd met 70% minder oplosmiddel dan wanneer de reactie op klassieke wijze wordt uitgevoerd. Na verdere optimalisatie om onzuiverheden terug te dringen komt het systeem in aanmerking om industrieel toe te passen.

Lees meer "Groene chemie: een drastische inperking van de hoeveelheid oplosmiddel"

Scriptie schrijven
"Als werkstudent had ik veel geluk dat ik mijn stage en het hieraan gekoppelde eindwerk kon uitvoeren bij het bedrijf waar ik werk. Ik had dus wel enige ervaring met de praktische uitvoering van membraanfiltraties maar de koppeling van een chemische reactie aan een membraansysteem was compleet nieuw voor mij. Bij aanvang van het praktisch werk heeft mijn begeleider me laten begaan om me zo te laten ondervinden welke aandacht aan de verschillende aspecten geschonken moest worden. Gaandeweg ging dit steeds beter en werd het een zeer boeiende weg om te komen tot op het punt, waarop ik dacht de juiste manier gevonden te hebben om de reactie uit te voeren. Omdat de reactie op een grotere schaal getest moest worden, was er een grote hoeveelheid uitgangsmateriaal nodig. Dit vormde een probleem omdat na de synthese van dit uitgangsmateriaal de opzuivering zeer lastig verliep. Omdat de einddatum van de stage naderde, zorgde dit toch voor enige stress. Na samen met een collega een paar avonden te hebben doorgewerkt, vonden we plotseling en eerder toevallig een manier waarop in grote hoeveelheden zuiver product afgescheiden kon worden. De euforie was groot!"

"Het ganse proces van experimenteel werk tot en met het interpreteren van de resultaten heb ik als zeer boeiend en leerrijk ervaren. Het is iets wat ik in de toekomst zeker opnieuw wil doen!"

Leven na de scriptie
"Momenteel werk ik nog steeds bij VITO in een onderzoeksgroep die zich bezighoudt met uitdagende chemische scheidingen. Op dit ogenblik ben ik niet ingeschreven als werkstudent maar mijn bedoeling is om vanaf volgend academiejaar te beginnen met een schakelprogramma om vervolgens een masteropleiding chemie te kunnen volgen."