Paderborn-onderzoekers ontwikkelen innovatieve methode tegen lachgas!

Paderborn-onderzoekers ontwikkelen innovatieve methode tegen lachgas!

Op 6 oktober 2025 is een team onder leiding van prof. dr. Jan Paradies van de Universiteit van Paderborn baanbrekende vooruitgang bij het terugdringen van broeikasgassen. Ze hebben nieuwe benaderingen ontwikkeld om lachgas (N₂O), dat wordt beschouwd als een van de schadelijkste stoffen voor de ozonlaag, af te breken. Deze methode is gebaseerd op metaalvrije katalyse, waardoor het mogelijk is lachgas bij lage temperaturen af ​​te breken tot onschadelijke componenten.

De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in het prestigieuze Journal of the American Chemical Society. Lachgas heeft een aardopwarmingsvermogen dat 265 tot 270 keer hoger is dan CO₂ en is verantwoordelijk voor ongeveer zes procent van de opwarming van de aarde. Lange tijd werd dit gas vooral gebruikt in de landbouw, industrie en geneeskunde, maar de concentratie lachgas in de atmosfeer is sinds de Industriële Revolutie met 20 procent toegenomen.

De betekenis van lachgas

Zoals van de Helmholtz Vereniging legt uit dat de menselijke uitstoot van CO2 in de eerste plaats verantwoordelijk is voor de opwarming van de aarde, terwijl lachgas het broeikaseffect versterkt. Het wordt gevormd als bijproduct van de afbraak van biomassa door micro-organismen en houdt nauw verband met de beschikbaarheid van stikstof. In 2020 bedroeg de mondiale productie van kunstmest 123 miljoen ton stikstof, bijna tien keer meer dan 60 jaar geleden.

De landbouw is de grootste bron van door de mens geproduceerd lachgas. Sinds de jaren tachtig is de uitstoot in deze sector met ruim 45 procent toegenomen. Verdere emissies ontstaan ​​ook in wateren waar reactieve stikstof lachgas afgeeft, vooral tijdens algenbloei. In Europa hebben politieke maatregelen om het kunstmestgebruik terug te dringen echter geleid tot een lichte vermindering van de lachgasuitstoot. Deze waarden zijn echter nog steeds te hoog om de doelstellingen van het Klimaatakkoord van Parijs te verwezenlijken.

Onderzoeksbehoeften en innovatieve benaderingen

De urgentie van het ontwikkelen van nieuwe mijnbouwmethoden voor lachgas kan vanwege de gevolgen voor het milieu niet worden onderschat. Het team rond prof. Paradies, bestaande uit de promovendi Rundong Zhou en Viktorija Medvaric en prof. dr. Thomas Werner, heeft met haar onderzoek een veelbelovende weg ingeslagen. De overdracht van het zuurstofatoom van het lachgas naar het fosforatoom van de katalysator verloopt bijzonder efficiënt en aan het einde van de reactie blijft er een onschadelijke stikstof over die als meststof in de landbouw kan worden gebruikt.

Bovendien kan de nieuw ontdekte fosfine-zuurstofverbinding door een reactie met silaan in de oorspronkelijke staat worden teruggebracht. Dit katalyseproces opent talloze mogelijkheden voor een duurzaam gebruik van lachgas en draagt ​​zo actief bij aan het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen. Gezien de aanhoudende uitdagingen in de strijd tegen de klimaatverandering is elke vorm van vooruitgang van groot belang.