Chris Slootweg heeft een rustige, vriendelijke uitstraling. Terwijl hij me door de gangen leidt van het grote, opvallende gebouw van de Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica (FNWI) van de Universiteit van Amsterdam, valt vooral de openheid op. Hier wordt hard gewerkt: het gebouw leeft en bruist. We zijn het er allebei over eens dat we het een prettige omgeving vinden.

Anita Boelsums | Foto Frank Schoevaart

In zijn kantoor op de tweede verdieping hangen foto’s van zijn gezin aan de muur. ‘Ze zijn alweer iets ouder’, glimlacht hij. ‘Mijn zoon is tien, mijn dochter twaalf’. Zijn vrouw is ook chemicus en doceert aan de Hogeschool Leiden. Het huiselijke detail contrasteert met de grote vragen waar hij zich dagelijks mee bezighoudt: grondstoffen, kringlopen en de toekomst van onze industrie.

Slootweg (47) is hoogleraar circulaire chemie en leidt een onderzoeksgroep met tien promovendi en twee postdocs. Circulaire economie is een begrip dat we inmiddels allemaal kennen. Maar volgens Slootweg blijft één cruciale vraag vaak onbeantwoord. ‘Iedereen heeft het erover,’ zegt hij, ‘maar ik wil vooral weten: hoe dan?’ Die vraag vormt de kern van zijn onderzoek – en van een manier van denken die inmiddels ver buiten zijn eigen vakgebied is doorgedrongen.

Zoeken en vinden
Die nieuwsgierigheid zat er al vroeg in. Slootweg groeide op in Hoofddorp en later in de Wieringermeerpolder. Hij was een rustig, leergierig kind en ontwikkelde al jong een fascinatie voor mineralen. Op vakanties in Duitsland en Frankrijk ging hij met hamer en beitel op zoek naar kristallen. ‘Het zoeken, de voorbereiding, het ontdekken — dat vond ik geweldig. En eigenlijk lijkt dat heel erg op onderzoek doen.’

‘Ik wil dat wat we hier doen ook de samenleving dient’

Op de middelbare school kreeg hij de ruimte om zijn eigen mineralen te analyseren. Welk mineraal is het? Waar komt het vandaan? ‘Dat onderzoekende leren, daar is het begonnen.’ Hij studeerde scheikunde en koos voor een wetenschappelijke loopbaan. Niet met een vooraf uitgestippeld plan, maar omdat hij ontdekte dat hij kennis wilde ontwikkelen die ook betekenis heeft buiten het lab.

‘Alleen publiceren is voor mij niet genoeg’, zegt hij. ‘Ik wil dat wat we hier doen ook de samenleving dient.’

Van lineair naar circulair
Al sinds de industriële revolutie is onze economie grotendeels lineair ingericht: we winnen grondstoffen, maken producten en gooien ze weg. ‘Dat systeem loopt vast’, zegt Slootweg. ‘We zien het aan klimaatverandering, vervuiling en grondstoffenschaarste. En toch blijven we het steeds een beetje optimaliseren, in plaats van het fundamenteel anders te organiseren.’

De circulaire economie – waarin materialen en producten steeds opnieuw worden gebruikt – wordt vaak genoemd als oplossing. Maar volgens Slootweg ontbreekt daarbij een essentiële schakel. ‘Zonder nieuwe chemie kun je geen circulaire economie realiseren.’

Zo ontstond het concept circulaire chemie, de term die door Slootweg zelf gemunt is: chemie die het mogelijk maakt om afval opnieuw te gebruiken als grondstof. Niet door bestaande processen iets schoner te maken, maar door ze opnieuw te ontwerpen, met hergebruik als uitgangspunt.

Fosfaat als kans
Een van zijn bekendste voorbeelden is fosfaat, een onmisbare grondstof voor kunstmest en voedselproductie. Fosfaat wordt nu vooral gewonnen uit mijnen, terwijl grote hoeveelheden via afvalwater in het milieu belanden. Dat leidt tot vervuiling, maar Slootweg ziet er vooral een kans in.

Samen met zijn onderzoeksgroep ontwikkelde hij chemische processen om fosfaat terug te winnen uit afvalwater en het opnieuw geschikt te maken als meststof. Dat idee werd zelfs getest op Lowlands, waar zijn team fosfaat uit urine terugwon.
‘Het fosfaat dat we op Lowlands terugwonnen kwam eruit als struviet, een magnesiumfosfaat,’ zegt Slootweg. ‘We hebben het volledig geanalyseerd op verontreinigingen. Het voldeed gewoon aan de wettelijke eisen voor meststoffen – en dát was voor mij het echte bewijs.’

Wat hem stoort, is dat fosfaat vaak wel wordt teruggewonnen, maar daarna niet opnieuw wordt benut. ‘Dan ben je halverwege gestopt. Wij richten ons juist op de volgende stap: hoe maak je er weer een bruikbaar product van?’

Waterstof en systeemdenken
Ook waterstof speelt een belangrijke rol in zijn onderzoek, al plaatst Slootweg daar bewust kanttekeningen bij. ‘Waterstof is niet de oplossing voor alles,’ zegt hij. ‘Die gedachte hebben we inmiddels losgelaten.’ Wel ziet hij grote mogelijkheden voor toepassingen waar batterijen tekortschieten, zoals zwaar transport en industrie.

De haven van Amsterdam wil een belangrijke rol spelen bij de import en export van waterstof. Voor Slootweg is dat de aanleiding om samen met diverse partners te werken aan zogenoemde waterstofdragers die waterstof veilig kunnen opslaan en vervoeren. Waterstof kan zo duurzaam worden geproduceerd, tijdelijk worden vastgelegd in een drager, vervoerd en later weer worden vrijgemaakt.

Wat hem hierin fascineert, is de samenhang en de complexiteit. ‘Je kunt geen chemie ontwikkelen zonder na te denken over kosten, schaal, veiligheid en maatschappelijke gevolgen. Het hele systeem moet kloppen.’

Kennis als hefboom
In 2019 publiceerde Slootweg samen met studenten een artikel in Nature Chemistry waarin hij de twaalf principes van de circulaire chemie introduceerde. Zijn boodschap was helder: groene chemie optimaliseert het oude systeem, circulaire chemie vervangt het.

Die benadering is inmiddels breed overgenomen. De kennis- en innovatieagenda van de topsector Chemie draagt nu zelfs de titel ‘Circulaire Chemie en Materialen’. ‘Dat laat zien dat deze manier van denken nodig is,’ zegt hij. ‘En dat anderen ermee aan de slag gaan.’

Onderwijs en toekomst
Die visie loopt ook door in het onderwijs. Slootweg is als opleidingsdirecteur betrokken bij de bacheloropleiding Science, Technology & Innovation, waarin studenten leren om natuurwetenschappelijke kennis te verbinden aan maatschappelijke vraagstukken. ‘Niet alleen toepassen wat er al is, maar ook nieuwe kennis ontwikkelen.’

Hij betrekt studenten actief bij onderzoek en publicaties. ‘Dat is soms spannend,’ lacht hij, ‘maar daar gebeurt het leren.’ Voor Slootweg is onderwijs geen eenrichtingsverkeer, maar een gezamenlijke zoektocht.

Aan het eind van de dag is er zelden sprake van afronding, zegt hij. Eerder het besef dat er nog veel werk aan de winkel is. ‘We hebben weer iets geleerd, maar dat roept meteen nieuwe vragen op.’ Zo werkt zijn vak: stap-voor-stap kennis ontwikkelen, in nauwe verbinding met wat de samenleving nodig heeft. Circulaire chemie is geen afgerond project, maar een voortdurende zoektocht. En daarbij blijft voor hem steeds dezelfde, eenvoudige vraag centraal staan: hoe dan?