Dynamo nr. 77

VEJE TIL GRØNNERE TRANSPORT

Teknologier, der mindsker transportens CO2-udslip

FORSKERE UNDERSØGER CO2LAGRING I NORDSØEN

CRISPR: Robuste gærceller fremstiller proteiner

DYNAMO SPØRGER: Har succesfulde iværksættere særlige karaktertræk?

PH.D.-FORSKNING KAN FØRE TIL OL-GULD

Markant forsker hædres

Professor Jens Kehlet Nørskov har modtaget H.C. Ørsted Guldmedalje.

Det må ikke være for nemt

Professor Anja Boisen får mange idéer, og nogle af dem er ret vilde. I foråret modtog hun DTU’s Innovationspris.

AI hjælper børn og unge med angst

Et AI-armbånd kan forudsige angstanfald hos personer med OCD.

UDGIVER

Danmarks Tekniske Universitet, Anker Engelunds Vej 101A 2800 Kgs. Lyngby, tlf. 45 25 25 25, dtu.dk

ANSV. CHEFREDAKTØR Peter Trads

REDAKTION

Lotte Krull, lkru@dtu.dk

Miriam Meister, mirme@dtu.dk

ABONNEMENT

Bliv gratis abonnent Send navn og adresse til dynamo@dtu.dk

Magasinet udkommer fire gange om året

DESIGN & PRODUKTION Creative ZOO

ISSN 1604-7877

FORSIDEFOTO Shutterstock

08-23

DTU forsker i transport og udvikler teknologier, der kan mindske CO2udslippet fra biler, fly og skibe.

Robust gærcelle overrasker

Den genmodificeret gærcelle D. hansenii kan trives i industriens miljøbelastende affaldsstrømme og producere proteiner.

Fisk er mere end fileterne

DTU leder et stort EUsamarbejde, der undersøger, hvordan vi kan udnytte fiskeaffald bedre.

LEDER

Teknologi baner vejen til grøn transport

Vi benytter os alle af transport. Selv hvis man aldrig kommer uden for en dør, så har avocadoerne eller bananerne, som bliver bragt helt til dørtrinnet, været ude på en længere rejse med fly eller skib og de sidste kilometer i en bil.

Skal transportsektorens CO2-udledning mindskes, så handler det ikke kun om adfærd og forbrugsvaner, men også om politiske beslutninger som at indføre f.eks. roadpricing eller at tilbyde en attraktiv kollektiv transport.

Det handler også om politisk mod, for der skal investeres betragteligt i en mere ambitiøs teknologiudvikling. Selvom udviklingen allerede er i gang, er flere af løsningerne lige nu så dyre, at det stadig er billigere at benytte fossile brændstoffer.

Derfor skal teknologierne optimeres, hvad enten det er produktionen af alternative brændstoffer eller batterier til elbiler. På DTU arbejder forskere på alt dette.

Universitetet huser også Danmarks største transportforskningsmiljø, hvor der forskes i adfærd, transportøkonomi og meget andet, så den samfundsmæssige debat på området bliver baseret på viden.

Uanset disse gode kræfter, så vil den grønne omstilling af transportsektoren tage tid, dels fordi de benzin- og dieselbiler, der sælges lige nu, stadig vil køre rundt på vejene om 10-15 år, dels fordi optimeringen af teknologierne er en udfordrende opgave, og den kan ikke løses hurtigt.

Vi kan alle bidrage til en bæredygtig udvikling, f.eks. ved at kigge på os selv og måske sænke barren for, hvor eksotiske frugterne i frugtskålen skal være. Men det bringer os ikke i mål.

Hele samfundet skal prioritere at få sænket transportsektorens CO2-udledninger, fordi det kræver en holdindsats i form af investeringer

Hvad sker der, når vi lagrer CO2?

Kemiforskere udbygger simulator, der kan forudsige CO2’ens skæbne i undergrunden.

både til udvikling af teknologierne og til uddannelse af de kloge hoveder, der skal løfte opgaven.

Selvom der er et stykke vej derhen, så kan vi sagtens nå i mål – hvis vi som samfund formår at træffe de rigtige valg nu.

Anders Bjarklev Rektor

AI-armbånd spotter tvangstanker under opsejling

Et digitalt armbånd kan ved hjælp af kunstig intelligens forudsige tvangstanker hos børn og unge med angstlidelsen OCD. Armbåndet har i et pilotforløb vist gode resultater.

2 Magnus Stenaa Jensen

3 Colourbox

En gruppe forskere fra DTU og Region Hovedstadens Psykiatri har udviklet og testet armbåndet Wrist Angel, der ved hjælp af kunstig intelligens kan forudsige, om en person, der har OCD, er ved at få tvangstanker. OCD (obsessive-compulsive disorder) er en angstlidelse, hvor tvangstanker og særlige ritualer er kommet ud af kontrol, og det kan derfor være svært at fungere i en normal hverdag.

I et pilotforløb har armbåndet opnået en nøjagtighed på 70 pct., og holdet bag håber, at armbåndet i fremtiden også vil kunne bruges på personer med andre diagnoser – som f.eks. stress og angst.

Test med børn og unge

Én af behandlingsmetoderne for OCD er at konfrontere sine tvangstanker og -handlinger i stedet for at forsøge at skærme sig fra dem i dagligdagen.

”Det kan være, at barnet har svært ved at røre et håndtag på grund af frygt for bakterier. Armbåndet minder barnet og forældrene om at træne den udfordring. Selvom barnet laver øvelser på klinikken, viser studier, at det at træne derhjemme, hvor problemerne oftest opstår, er ret effektfuldt. Derudover giver armbåndet også en monitoreringsmulighed for terapeuten, der har mulighed for at få feedback på, hvor ofte barnet får OCD-episoder,” siger Line Clemmensen, som er professor på DTU Compute og er ansvarlig for projektet.

Sammen med Børne- og Ungdomspsykiatrisk Center ved Region Hovedstadens Psykiatri undersøgte forskerne, hvorvidt armbåndet kan være en hjælp for børn, der lider af OCD, og deres familier. Ni børn og unge i alderen 10-17 år bar armbåndet i otte uger.

Om Wrist Angelsamarbejdet

Bag projektet står forskere ved Region Hovedstadens Psykiatri samt professor Line Clemmensen og hendes kolleger Sneha Das og Kristoffer Vinther Olesen fra DTU Compute.

Projektet er støttet af Novo Nordisk Fonden.

Armbåndet, der ligner et almindeligt sportsur, måler barnets puls og svedproduktion og sender disse data videre til en kunstig intelligens-model, der kan forudsige, om der er en OCDepisode (tvangstanker eller -handlinger) på vej. Når en episode er ved at opstå, kan barnet og dets forældre få en besked, der gør dem opmærksomme på episoden. Beskeden giver barnet mulighed for at lave forebyggende øvelser, som barnet har fået fra sin terapeut.

”Selvom vi havde ret god nøjagtighed på 70 pct., blev vi også opmærksomme på nogle udfordringer, vi kan tage med i vores videre udvikling. Én af personerne i forløbet havde ikke lyst til at bære armbåndet, fordi personen havde tvangstanker om bakterier, der kunne sidde på armbåndet. Derfor er armbåndet måske ikke et lige godt redskab for alle børn, der lider af OCD. Men vi er meget optimistiske efter pilotforløbet, og vi kan se, at det her faktisk er noget, der giver mening at arbejde videre med,” siger Line Clemmensen.

På sigt ser forskerne bag også en mulighed for, at armbåndet vil kunne bruges i forbindelse med andre diagnoser.

”De ting, som vores armbånd måler, er symptomer, der typisk også opstår hos personer med andre diagnoser end

”Vi er meget optimistiske efter pilotforløbet, og vi kan se, at det her faktisk er noget, der giver mening at arbejde videre med.”

PROFESSOR LINE CLEMMENSEN, DTU

Hvad er OCD?

OCD. Den her type armbånd er før blevet brugt til at opdage stress, men det var under meget kontrollerede rammer. Så det kræver, at vi får vores armbånd testet i en større skala uden for de kontrollerede rammer. Det kunne også være angst. Det er helt sikkert noget, vi gerne vil undersøge nærmere,” siger Line Clemmensen.

Motion eller tvangstanker?

Når pulsen stiger, og sveden løber ned ad kroppen, kan det være svært at kende forskel på, om de høje udslag er tegn på optræk til tvangstanker, eller om barnet dyrker motion. Derfor opstår der en risiko for, at armbåndet vil reagere, selvom der ikke er en OCD-episode på vej. Udfordringen med at kende forskel på fysisk aktivitet og OCD-symptomer resulterede i en række fejlmeddelelser under pilotforløbet. Derfor er armbåndet nu blevet udstyret med en aktiveringsmåler, der skal løse udfordringen.

”Der er indbygget et accelerometer, der kan måle, hvor stor en acceleration man bevæger sig med i X, Y og Z retning. Det er det samme, som når din smartphone måler dine antal skridt, du har gået på en dag. På den måde kan AI-modellen se, om de høje udslag skyldes motion, eller om der er en OCD-episode på vej,” siger Line Clemmensen.

Data er afgørende

Selvom pilotforløbets resultater viser gode tegn på armbåndets potentiale, er der stadig et stykke vej, før Wrist Angel kan blive en fast del af værktøjskassen for børn og unge med OCD. For at AI-modellen, som armbåndet baseres på, skal blive endnu mere præcis i sine beregninger, kræver det nemlig store mængder af data fra personer med OCD, som

modellen kan træne og forbedre sine forudsigelser ud fra.

”Lige nu har vi en ret lille datamængde, og vi er derfor nødt til at søge økonomisk støtte, så vi kan køre et større studie. Håbet med teknologien er, at terapeuten får mere tid sammen med barnet, fordi armbåndet kan give en klar monitorering over barnets OCD-episoder, og derfor slipper terapeuten for en del papirarbejde og spørgsmål om antal episoder, der kan være svært at huske og holde styr på for barnet,” siger Line Clemmensen. 1

5 Line Clemmensen, professor, DTU, lkhc@dtu.dk

• OCD (obsessive-compulsive disorder) er en angstlidelse, hvor man har uønskede tvangstanker og tvangshandlinger, som man udfører igen og igen. Som regel af frygt for, at der ellers vil ske noget slemt.

• Nogle har kun tvangstanker, andre kun tvangshandlinger. Men de fleste har begge dele.

• OCD findes i alle sværhedsgrader fra lette symptomer, hvor man kan leve et stort set normalt liv, til svære, invaliderende symptomer.

• De fleste får OCD som barn eller ung. Tit starter sygdommen i barndommen, mens diagnosen først bliver stillet i ungdomsårene. Ofte fortsætter symptomerne op i voksenlivet.

• Lidt over 2 pct. af befolkningen oplever at have OCD på et tidspunkt i deres liv.

KILDE: PSYKIATRIFONDEN

Hæder til en af verdens mest citerede forskere

Professor Jens Kehlet Nørskovs er en af verdens mest citerede forskere. I foråret modtog han H.C. Ørsted Guldmedalje for sin forskning.

2 Lotte Krull

3 Thomas Lekfeldt/Scanpix Ritzaus

Har du sagt grøn omstilling, så har du også sagt Power-to-X. Har du sagt Power-to-X, har du også sagt katalyse. Har du sagt katalyse, så har du – inden du ser dig om – også sagt Jens Kehlet Nørskov.

Professoren fra DTU modtog i marts H.C. Ørsted Guldmedalje inden for fysik. Medaljen gives for fremragende videnskabelige arbejder. Der skal være tale om forskning i verdensklasse, som prisuddeleren Selskabet for Naturlærens Udbredelse skriver på sin hjemmeside.

Blå bog

• Født i september 1952.

• Professor i fysik og kemi og leder af Center for Katalyseteori på DTU.

• Stod fra 2010 til 2018 i spidsen for et stort katalyseforskningscenter på Stanford University i USA.

• Internationalt førende ekspert i katalytiske processer med fokus på grønne løsninger for energilagring og produktion af kemiske byggestene og brændstof.

• Rangerer blandt verdens mest citerede forskere inden for kemi, jf. Clarivates rangliste Highly Cited Researchers.

Det er svært at være i tvivl om, at professorens forskning er i verdensklasse, når man kigger på den internationale ranking Highly Cited Researchers, der årligt udarbejdes af forsknings- og analyseorganisationen Clarivate. På listen rangeres de forskere, der har udgivet de 1 pct. mest citerede artikler inden for deres felt. Og her optræder Jens Kehlet Nørskov hvert år.

Det danske nobelprishåb

I 2017 blev han udpeget som Clarivate Citation Laurate, og kom dermed blandt Clarivates bud på forskere, der ansås for at være sandsynlige kandidater til at modtage en Nobelpris.

Den nu 71-årige professor er ikke til at komme udenom, når det gælder om at finde alternativer til fossile brændsler – og det er her, at katalysen kommer ind. Den spiller en afgørende rolle i den Power-to-X-teknologi, der potentielt kan redde verden fra overforbruget af fossile brændsler og den deraf afledte CO2-udledning, der fører til en stadig varmere planet.

Katalyse er en proces, der accelererer en kemisk reaktion. Det stof, der gør det hele muligt, kaldes en katalysator. Uanset om vi fremstiller stoffer som brint, kulbrinter eller ammoniak vha. Power-to-X, så indgår katalysen.

Den komplekse katalyse

Professor Jens Kehlet Nørskovs drivkraft har gennem årene været ønsket om at bygge det teoretiske fundament inden for katalyse.

”Mine største aha-oplevelser er, når jeg pludselig indser en sammenhæng og får bygget et teoretisk bygningsværk, som kan forklare en hel masse

observationer, som vi hidtil ikke kunne få noget fornuftigt ud af,” siger Jens Kehlet Nørskov.

Selvom det allerede er muligt at fremstille både brint og ammoniak vha. Power-to-X, så er vi desværre langt fra målet om at kunne erstatte de fossile brændstoffer med de grønnere alternativer, forklarer Jens Kehlet Nørskov.

”Teknologien, der skal sikre os de grønne brændstoffer, er stadig ikke god nok. Vi har et alt for stort energitab i processen. Derfor har vi stadig et stort stykke arbejde foran os med at effektivisere processerne,” siger professoren. 1

5 Jens Kehlet Nørskov, professor, DTU, jkno@dtu.dk

Professor Jens Kehlet Nørskov er leder af Center for Katalyseteori på DTU.

”Aftalen er den måske vigtigste, jeg har indgået i min tid som rektor. For den har potentiale til at give uendeligt mange mennesker et bedre liv ved at flytte sundhedsvæsenet til et helt nyt sted.”

DTU’s rektor, Anders Bjarklev, om oprettelsen af Danmarks første tekniske universitetshospital – et partnerskab mellem DTU og Region Hovedstaden, som skal skabe et fælles forsknings­ og innovationsmiljø i den absolutte top.

REKORD I KVANTESIKKER DATAOVERFØRSEL

Forskere på DTU har brugt kvantekryptering til sikkert at overføre data 100 kilometer via fiberkabel, som udgør rygraden i internettet. I det rekordsættende forsøg har forskerne skabt en kvantekrypteret nøgle ved hjælp af en metode, der hedder continuous variable quantum key distribution (CV QKD). En nøgleudveksling er helt central, når krypterede data sendes fra A til B, for nøglen gør det muligt for modtageren at låse op for og læse de overførte data. QKD-teknologien kan over kortere afstande

92%

SÅ MEGET KAN DTU-FORSKERE REDUCERE MILJØBELASTNINGEN

VED AT FARVE DENIMSTOF BLÅT, NÅR DE I STEDET FOR KEMIKALIER BRUGER

ENZYMER TIL AT DANNE FARVEN DIREKTE I STOFFET.

ÅRETS ROLLEMODEL

Professor Aasa Feragen er udpeget som en af dette års Innowomen af Innovationfonden. I alt fire kvinder er udpeget som ambassadører, der i 2024 skal bidrage til fondens diversitetspolitik og være synlige rollemodeller for andre kvinder. Professorens forskning kredser om brug af kunstig intelligens (AI) og maskinlæring i sundhedssystemet, hvor f.eks. læger og radiologer bruger algoritmer som støtte til at tage beslutninger om, hvilken diagnose patienten kan have. Et hovedfokus er at undgå bias i AI-værktøjer, fordi

værk tøjerne bliver trænet på sundhedsdata, der indeholder en misrepræsentation af forskellige demografiske befolkningsgrupper, hvilket derved skævvrider algoritmens konklusioner.

Aasa Feragen arbejder bl.a. på at udnytte AI’s potentiale til at opdage disse bias, inden nyudviklet værktøj har taget en eneste beslutning, for derved at kunne finde nye veje til at minimere bias, så sundhedsvæsenet får adgang til mere retfærdige AI-værktøjer.

bruges til at udveksle kryptografiske nøgler ved at bruge lys, der består af kvantemekaniske partikler, de såkaldte fotoner. Andres forsøg på at måle eller observere fotoner i kvantetilstand under overførslen vil øjeblikkeligt ændre fotonernes tilstand. Det forhindrer uvedkommende i at lave en kopi af nøglen. Teknologien vil kunne bruges til at beskytte sundheds- og finanssektoren mod hackerangreb – også fra fremtidens kvantecomputere. Forskerne arbejder derfor på at udvikle den, så den kan bruges over længere afstande.

Teknologier, der tæmmer transportens CO2-udslip

CO2-udslippet fra transportsektoren er svært at bringe ned, og sektoren bliver ligesom landbruget kaldt for et problembarn. Udslippet skyldes hovedsageligt afbrændingen af fossile brændstoffer i biler, skibe og fly. Hvis vi skal blive ved med at køre, sejle og flyve i samme omfang, så er elektrificering og alternative brændstoffer de to teknologier, der for alvor skal vende udviklingen.

2 Lotte Krull

3 Bax Lindhardt

Når du cykler eller går, har du valgt en af de allermest klimavenlige transportformer. Men de er ikke altid brugbare løsninger, når turen går til Ikea, genbrugspladsen eller det ugentlige storindkøb. Så snupper langt størstedelen af os bilen. Det afspejler sig i regnskabet over den danske transportsektors CO2-udledninger. Her tegner vejtransporten sig for omkring de 90 pct. af udledningerne, jf. Energistyrelsen. Cirka to tredjedele af udledningen på vejene sker fra personbiler, mens den sidste tredjedel sker fra lastbiler, busser og varebiler. Her i landet er personbilen det transportmiddel, som folk benytter allermest, viser Transportvaneundersøgelsen, der udarbejdes af DTU. Af den nyeste undersøgelse fremgår det, at personbilen i 2023 stod for 73 pct. af alle de kilometer, som vi tilbagelagde inden for landets grænser.

Personbilerne fylder med andre ord meget – både på vejene og i CO2-regnskabet. CO2-udledningerne fra vejtransporten har – bortset fra enkelte udsving – været nogenlunde konstante de seneste årtier. Og det på trods af, at bilerne er blevet mere energieffektive.

Danskerne kører længere

”De reduktioner af CO2-udledningen, som bilernes øgede energieffektivitet burde have resulteret i, har danskerne vekslet til længere ture. Antallet af ture, som vi tager i vores biler, er stort set uændret, men antallet af kilometer, vi tilbagelægger, har ændret sig: Nu kører vi længere ture. Det har ført til, at vi udleder lige så meget CO2 med vores bilkørsel som for 30 år siden,” siger Hjalmar Christiansen, chefkonsulent ved DTU Management og projektleder på Transportvaneundersøgelsen.

Ærinder fylder på vejene

Når vi transporterer os, så er ærinder og gøremål i fritiden de mest almindelige årsager. Under ærinder er formålet oftest indkøb. Kun en fjerdedel af danskernes rejser skyldes pendling til vores arbejde eller uddannelse. Til gengæld er vi stadig glade for at bruge bilen: 65 pct. af vores rejser til og fra arbejdspladsen sker således i bil.

En anden årsag til, at effektiviseringerne af bilernes brændstoføkonomi ikke har givet de store reduktioner i emissionerne, er, at vi i mellemtiden har købt større og mere komfortable biler med f.eks. aircondition, så bilernes energiforbrug på den måde forbliver højt.

Sidst, men ikke mindst afspejler den stigende transportmængde også, at befolkningstallet i Danmark er stigende, og flere og flere dermed har brug for at transportere sig.

”Hvis vi skal begrænse temperaturstigningen på Jorden til 1,5-2 grader jf. Parisaftalen, så skal alle sektorer med – også de svære.”

PROFESSOR KIRSTEN HALSNÆS, DTU

Overraskende stigning i antallet af elbiler

Elbilernes indtog på de danske veje er dog godt nyt for vejtransportens emissioner af drivhusgasser. Antallet af elbiler og plugin hybrider udgjorde ved årsskiftet 11,4 pct. af bilparken mod 7,7 pct. året før, iflg. Danmarks Statistik.

I Energistyrelsens rapport ’Klimastatus og -fremskrivning 2023’ forudsiger styrelsen, at selvom det forventes, at vi fremover kører stadig flere kilometer i vores biler, så vil vejtransportens udledning af drivhusgasser alligevel falde med i gennemsnit 3,1 pct. om året frem mod 2035, og det fald vil især drives af elbilerne.

Vicedivisionsleder og sektionsleder ved DTU Management Ninette Pilegaard fra instituttets transportdivision peger på elektrificering som en af de vigtige løsninger, der kan få bugt med transportsektorens emissioner.

”Elbiler har en stor betydning for at få nedbragt vejtransportens emissioner af drivhusgasser. Vi kan se, at det går virkelig stærkt nu med at få flere elbiler på de danske veje. Der var forudset en stigning i salget af elbiler i Danmark, men det er steget meget hurtigere end forventet,” siger Ninette Pilegaard, der forklarer, at den stigende efterspørgsel dels skyldes udviklingen i elbiler og de

mange nye modeller, dels at priserne på elbiler er faldet, og at afgifterne er lavere på elbilerne end på benzin- og dieselbilerne – indtil videre i hvert fald. Den nærmest eksplosive udbredelse af elbiler på de danske veje ses tydeligt i statistikkerne over salget af nye biler. I 2023 slog efterspørgslen på elbiler således alle rekorder, da mere end hver tredje solgte nye personbil var en elbil. Elbilernes markedsandel på 36 pct. i 2023 var således tre gange så høj, som man havde forudset for et par år siden, da man dengang troede, at hver tiende nye bil i 2023 ville være en elbil.

Transport er et problembarn

Transportsektoren er den næststørste CO2-udledende sektor i Danmark efter landbruget, som udleder mest. Hvis landbrugets udledninger begrænses, f.eks. gennem CO2-afgifter, som ekspertgruppen for en ’Grøn skattereform’ foreslog i starten af 2024, så vil transportsektoren snart indtage føringen som den største CO2-udledende sektor. Transportsektorens tunge aftryk i emissionsregnskabet ses også uden for Danmarks grænser, fortæller Kirsten Halsnæs, professor i klimaøkonomi på DTU Management. Hun har i over tre årtier været ledende hovedforfatter i FN’s klimapanel, IPCC, der udgiver

rapporter om reduktion af drivhusgasser. I den nyeste rapport, ’Mitigation of Climate Change 2022’, viser fremskrivninger, at transportsektoren vil blive ved med at udlede store mængder drivhusgasser.

”Ude i verden bliver transportsektoren – ligesom landbrugssektoren –kaldt for et problembarn. Det skyldes, at det er sektorer, som er svære at omstille, og fordi vi stadig mangler en teknologiudvikling, før det kan lade sig gøre på en rentabel måde. Men hvis vi skal begrænse temperaturstigningen på Jorden til 1,5-2 grader jf. Parisaftalen, så skal alle sektorer med – også de svære,” siger Kirsten Halsnæs, der uddyber:

”Desuden er transportsektoren i konstant vækst. Behovet for transport stiger hele tiden, hvad enten det er persontransport eller godstransport, og uanset om det er til lands, til vands eller i luften.”

Professoren peger også på elektrificering som en af de afgørende løsninger, men det er velkendt, at det er en udfordring at elektrificere skibe og fly. Dog er de to transportformer ikke de allerstørste CO2-udledere, da de hver især står for under 3 pct. af den globale menneskeskabte CO2-udledning. Men pilen på efterspørgslen på både fly og skibe har i de sidste fire årtier kun

peget i én retning, og det er op – hvis man ser bort fra den korte opbremsning under pandemien.

Derfor er der fokus på at erstatte de fossile brændsler med andre typer brændstoffer.

”Vi har et stort behov for at få udviklet brændstofalternativer, f.eks. brint, ammoniak eller metanol, som kan konkurrere prismæssigt med de fossile brændstoffer,” siger Kirsten Halsnæs.

De lavthængende frugter

Selvom elektrificering og alternative brændstoffer er teknologier, der er nødvendige i omstillingen af transportsektoren, så må vi ikke glemme de lavthængende frugter, som kan hjælpe os til at opnå en mere klimavenlig sektor, siger Ninette Pilegaard:

”Vores analyser viser, at det er relativt billigt at investere i gode forhold for cyklister for at gøre de transportløsninger mere attraktive. Selvom det ikke sparer enorme mængder CO2, så er det små gevinster, som er næsten gratis –eller i hvert fald langt billigere end at udvikle nye teknologier.”

Hun peger på, at man også kunne have en mere fokuseret byudvikling, fordi indretningen af vores byer påvirker, om vi har brug for et transportmiddel for at ordne diverse gøremål. Man kunne også øge incitamentet for samkørsel, så færre kører alene i deres biler.

Afgifter er effektive

Så er der de virkemidler, der begrænser bilkørsel. Her kan man se på afgifter på benzin og diesel samt roadpricing, fortæller professor Jeppe Rich fra DTU’s Transport Policy Sektion ved DTU Management.

”Afgifter på kørsel vil altid gå hårdere ud over husstande med lav indkomst, for de skal bruge en forholdsmæssig større del af deres rådighedsbeløb på bilkørsel end mere velhavende borgere.”

Skru på alle knapper

Flere af løsningerne handler også om politiske prioriteringer og beslutninger ud over teknologiudvikling. Men som sektionsleder Ninette Pilegaard peger på, er der behov for at skrue på alle knapper for at nedbringe transportens emissioner væsentligt.

”Pointen er, at skal transportens CO2-udslip sænkes markant, er det nødvendigt at benytte alle virkemidler,” siger hun. 1

og

Kun en fjerdedel af vores rejser skyldes pendling til arbejde eller uddannelse viser Transportvaneundersøgelsen, der udarbejdes af DTU.

”Der er bred enighed om, at afgifter på benzin og diesel er det mest effektive instrument, fordi det er en direkte afgift på CO2-udledningen. For jo mere benzin og diesel du bruger, jo mere CO2 udleder du. Med højere afgifter vil man derfor kunne dæmpe forbruget af de fossile brændsler og dermed CO2-udledningen,” siger han.

Ved at indføre roadpricing – dvs. afgifter på visse vejstrækninger – er det også sandsynligt, at nogle bilister vil begrænse deres kørsel. Men at pålægge bilister højere afgifter har en social slagside, advarer Jeppe Rich:

5 Hjalmar Christiansen, chefkonsulent, DTU, hjalc@dtu.dk

5 Ninette Pilegaard, sektions- og vicedivisionsleder, DTU, nipi@dtu.dk

5 Kirsten Halsnæs, professor, DTU, khal@dtu.dk

5 Jeppe Rich, professor, DTU, rich@dtu.dk

I Danmark kører vi længere

længere i vores biler.

Lastbilerne overhaler personbilerne i at komme først på el

Nye beregninger spår, at en stor andel af lastbilflåden i Danmark vil køre på el inden for de næste ti år. Det skyldes nye afgifter og teknologisk udvikling, men er branchen klar til omstillingen?

2 Magnus Stenaa Jensen

3 Getty Images

Omstillingen til elbiler er godt i gang. Ved årsskiftet rundede Danmark 200.000 registrerede elbiler, og sidste år udgjorde elbilerne 36 pct. af alle nyregistrerede biler. Tallet er dog et helt andet, når det gælder ellastbiler. Ellastbiler udgør nemlig kun omkring 1 pct. af den samlede lastbilflåde i Danmark. Men ifølge nye beregninger vil tallet snart ændre sig markant. Faktisk spår beregningerne, at omstillingen fra fossile til elektriske lastbiler kommer til at gå endnu hurtigere end omstillingen blandt personbiler i Danmark.

”I alle de scenarier, vi har regnet på, ser det ud til, at overgangen fra dieseltil ellastbiler vil gå meget hurtigere end overgangen fra fossilt brændsel til el blandt personbiler. Vi har testet forskellige scenarier, og de siger alle, at procentdelen af lastbiler, der kører på el, vil være meget større end blandt personbiler inden for de næste ti år,” siger Jeppe Rich, der er professor på DTU Management, og som sammen med adjunkt Ahmed Karam står bag beregningerne.

Tunge køretøjer over 12 ton står for over 25 pct. af udledningen af drivhusgasser i EU’s vejtransport.

”Hvis vi forestiller os, at udviklingen går som planlagt med de kommende afgifter og hurtigladere, kan vi se, at det er muligt at gå fuldt elektrisk inden for de næste ti år.”

ADJUNKT

AHMED KARAM, DTU

Kører på el inden 2035

Kigger man på klimatallene, vil omstillingen langtfra være ubetydelig. På vejene i EU-landene står tunge køretøjer, der vejer over 12 ton, for over 25 pct. af udledningen af drivhusgasser. Derfor har Europa-Kommissionen introduceret strengere CO2-emissionsstandarder for tunge køretøjer, der sigter mod en reduktion på 45 pct. inden 2030 og 90 pct. inden 2040 i forhold til 2019-niveauet.

Det er netop de tunge køretøjer, som DTU Managements beregninger bygger på. Mere specifikt drejer det sig om semi-trailer trucks – lastbiler over 12 ton med én tilkoblet vogn – der transporterer varer inden for Danmarks grænser. Semi-trailer trucks udgør 33 pct. af lastbilerne i Danmark, men står for hele 67 pct. af de kørte kilometer.

”Konkret har vi kigget på et line haul-netværk, hvor lastbiler transporterer varer fra et lager til et andet, inden mindre køretøjer henter varerne og bringer dem ud i byerne. Det er de lastbiler, som beregningerne spår, alle vil køre på el inden 2035,” siger Jeppe Rich.

Blandt andre organisationer spår Rådet for Grøn Omstilling også en stor omstilling og vurderer, at omkring halvdelen af lastbilerne i Danmark vil køre på el i 2035, mens Energistyrelsen kun forventer, at omkring en femtedel af lastbilerne vil køre på el til den tid.

”Hastigheden på omstillingen kommer bl.a. an på, om der kommer nok hurtigladere og bedre batterier, priser på lastbilerne og de politiske aspekter i form af afgifter. Hvis vi forestiller os, at udviklingen går som planlagt med de kommende afgifter og hurtigladere, kan vi se, at det er muligt at gå fuldt elektrisk inden for de næste ti år. Men det vil selvfølgelig kræve investeringer i branchen,” siger Ahmed Karam. Ud over besparelserne ved at køre grønt på vejene skal nye ladeparker også motivere branchen til at køre på strøm. I Danmark investeres der næsten 700 mio. kr. til en udrulningsplan, der bl.a. inkluderer oprettelse af 25 ladeparker med 175 hurtigladestandere. Ifølge planen vil de første fem ladeparker blive åbnet i 2025, mens de resterende 20 etableres løbende frem mod 2030.

Er branchen klar?

På trods af de mange incitamenter til omstillingen kræver det først og fremmest, at virksomhederne selv prioriterer de elektriske lastbiler frem for de fossile.

”Vi har haft samtaler med flere aktører i branchen, der bekræfter os i, at udviklingen peger i retning af ellastbiler. Men vi har også snakket med andre, der er mere konservative og lige skal se tiden an og se, om de nye lastbiler vil kunne fungere i praksis. Hvad der er helt sikkert, er dog, at de mærker

et pres fra deres forretningspartnere, der ønsker CO2-fri fragt. Så det er selvfølgelig et spørgsmål om pris og konkurrencedygtighed. Når vi kigger på tallene, ser det ud til, at priserne vil falde på batterierne i lastbilerne, hvilket vil gøre lastbilerne mere økonomisk attraktive,” siger Jeppe Rich.

Et andet sted på DTU arbejdes der med løsninger på organisering af elproduktionen, så den kan opfylde det stigende behov for opladning. Det sker gennem EU-innovationsprojektet Begonia, der i fællesskab med virksomheder i branchen kigger på nye løsninger. I den forbindelse har Henrik Madsen, professor på DTU Compute, talt med branchens aktører.

”Som jeg hører det fra nogle af virksomhederne med store pakkecentraler, bliver det de mindre lastbiler, der skal køre de sidste kilometer med varerne i byerne, som hurtigst kommer til at køre på el. Jeg er ikke så sikker på, at det kommer til at gå lige så stærkt blandt de større lastbiler, hvor jeg fornemmer en vis skepsis fra vognmændene. Men i takt med at batterierne bliver bedre, kommer de større lastbiler også til at køre på el på et tidspunkt,” siger Henrik Madsen. 1

5 Jeppe Rich, professor, DTU, rich@dtu.dk

5 Ahmed Karam, adjunkt, DTU, ahkar@dtu.dk

5 Henrik Madsen, professor, DTU, hmad@dtu.dk

”I alle de scenarier, vi har regnet på, ser det ud til, at overgangen fra dieseltil ellastbiler vil gå meget hurtigere end overgangen fra fossilt brændsel til el blandt personbiler.”

PROFESSOR JEPPE RICH, DTU

Et kompliceret regnestykke

Beregningerne fra DTU bygger på mange forskellige forhold, der kan få indflydelse på, hvor hurtigt omstillingen vil gå.

Lynlader skal levere hurtig el til et voksende elbilmarked

I løbet af det seneste år er andelen af danskere, der har en elbil, fordoblet. Sideløbende stiger presset på elnettet. En ny batteriteknologi vil aflaste elnettet og samtidig levere prisvenlig lynopladning.

2 Sari Vegendal

3 Thomas Steen Sørensen

Enhver elbilejers grønne drøm må være at køre afsted om morgenen uden at skulle bekymre sig om tid og sted for den næste opladning. Den drøm har CEO i virksomheden Nerve Smart Systems Jesper Boie Rasmussen sat sig for at opfylde.

”Jeg er helt overbevist om, at vi kommer til at fremskynde den grønne omstilling. Vi har udviklet en teknologi, der muliggør, at vi kan sætte lynladere op mange flere steder i landet uden at overbelaste elnettet. Faktisk er de i stand til at hjælpe elnettet, når det er belastet,” siger han.

jo, som vinden blæser, og solen skinner, så når produktionen falder, er det svært at matche efterspørgslen på el. Det gab er batteriet eminent til at udfylde,” forklarer Jesper Boie Rasmussen. Han mener, at supplering med batterier kan udgøre et alternativ til en ellers omkostningstung opgradering af det eksisterende elnet. Mens ladeoperatøren kan tjene penge på at tilføre vedvarende energi til elnettet fra batterierne, kan samfundet spare nogle af de 110 mia. kr., som en opgradering af elnettet, ifølge den seneste analyse fra Rambøll, vil koste.

”Vi har udviklet en teknologi, der muliggør, at vi kan sætte lynladere op mange flere steder i landet uden at overbelaste elnettet.”

Lynladerløsningen, der er en kombination af en lynlader og et batteri, muliggør, at eldrevne køretøjer kan tanke strøm på rekordtid uden at belaste elnettet. Alt afhængigt af bilens kapacitet svarer ladetiden typisk til en kaffepause. Imens holdes prisen nede ved f.eks. at lynlade med lagret el fra batteriet, når elnettets priser er høje. Endelig kan batteriet fungere som en buffer for det eksisterende elnet, når efterspørgslen på vedvarende energi er større end produktionen.

”Presset på elnettet vokser, fordi der er flere og flere af de traditionelle kraftværker, som bliver erstattet med vindmøller og solceller. Vind og sol kommer

Tests på DTU har ført til godkendelse

Lynladeren fra Nerve Smart Systems er endnu ikke udrullet i stor skala, men den er færdigudviklet, gennemtestet og ude hos de første kunder i landet, herunder energiselskabet OK. Når Jesper Boie Rasmussen ser tilbage, var det ikke lykkedes uden hjælp.

”Det har været en lang rejse, det skal jeg være den første til at indrømme. Men vi er et sted nu, hvor produktet er godt, og det er jo ikke mindst takket være en række projekter, vi har været i sammen med DTU,” siger han.

DTU har bl.a. bidraget med at gennemteste løsningen i universitetets

eksperimentelle energilaboratorium

PowerLabDK. Her er lynladerens batteri blevet tilsluttet en model af energisystemet, og ved at teste batteriets respons på forskellige forhold i nettet, f.eks. udsving i spændinger og frekvens, har det været muligt for DTU’s forskere at identificere fejl og mangler.

”Vi har brugt vores udstyr og viden til at udføre alle de tests, som er nødvendige for at få en godkendelse til at tilkoble sig elnettet og tilføre energi. Til sidst kunne Energinet, der ejer elnettet i Danmark, sætte et stempel og sige ja, nu har I ret til at betjene batterisystemet,” fortæller Mattia Marinelli, der er sektionsleder og lektor ved DTU Wind.

Han har siden 2019 samarbejdet med Nerve Smart Systems på en række projekter, der alle har haft til formål at modne lynladerens teknologi og få den gjort klar til at komme ud og virke i samfundet.

”Jeg har som forsker kunnet se frem mod noget, der har en klar og anvendelig værdi, og det gør, at vi kan være

mere pragmatiske i de undersøgelser, vi udfører. Det er en stor tilfredsstillelse for mig at bidrage til noget, der kan støtte op om en elektrificering af transportsektoren og derigennem fremme den grønne omstilling,” siger Mattia Marinelli.

Unik batteriteknologi

Nøglen til den succes, som Nerve Smart Systems håber vil komme, er et batterisystem baseret på den patenterede batteriteknologi Nerve Switch. Teknologien muliggør, at lynladeren som den eneste på markedet kan lade en elbil direkte fra batteriet.

”Normalt skal man have fordyrende elektronik imellem batteriet og bilen for at skabe den spænding, som bilen beder om,” forklarer Jesper Boie Rasmussen og fortsætter:

”Men vi har lavet en opfindelse, hvor vi kan tænde og slukke for de enkelte battericeller i en batteristreng, så vi kan styre den spænding, der kommer ud. Det gør, at vi kan køre energi direkte ind i elbilen og potentielt minimere tab.”

I praksis betyder det, at når du ankommer med din elbil til en ladestander fra Nerve Smart Systems, har batteriet forud for besøget stået og ladet op. Opladningen foregår, ligesom når en cisterne fyldes med vand. Stille og roligt. Når du slutter din bil til opladeren, lukkes der op for ’sluserne’ til den lagrede el, og bilen forsynes direkte med en stor mængde vedvarende strøm på én gang. Prisen er lav, fordi opladningen har fundet sted, mens strømmen var billig, og tiden er kort, fordi batteriet supplerer det eksisterende elnet.

Før denne rutine kan blive en fastintegreret del af enhver elbilejers hverdag, er der et stykke vej. På DTU er Mattia Marinelli og hans hold i gang med at undersøge, hvordan man kan styre batterisystemet, så det sikres, at batteriets kapacitet udnyttes bedst muligt. Og hos Nerve Smart Systems er de i gang med at sætte lynladeren i produktion.

”En ting er jo at lave én lynlader, der er god. Noget andet er at lave mange, der er gode. Om fem år er vores mål, at vi har fået strømlinet masseproduktionen og lavet de næste generationer af vores lynladere,” siger Jesper Boie Rasmussen og tilføjer:

”Det er fantastisk at være nået hertil.” 1

Jesper Boie Rasmussen, CEO i virksomheden Nerve Smart Systems, sætter opladning i gang med den nye løsning, der kombinerer lynladning med en batteriløsning, der findes i de høje hvide ‘skabe’ til højre for ham.

Om elbiler

• Regeringens mål: 1 mio. danskere skal eje en elbil i 2030.

• Danmarks Statistik (opgørelse for 2023): Antallet af elbiler ved årsskiftet er 200.100 mod 112.700 året før, mens der er 123.000 pluginhybrider mod 105.000 ultimo 2022.

• Elbiler og pluginhybridbiler udgør i alt 11,4 pct. af nuværende bestand på 2,83 mio. personbiler mod 7,7 pct. for et år siden.

• Megafon-måling foretaget for TV 2 (december 2023) viser, at mere end halvdelen af danskerne vil købe elbil, næste gang de skal skifte bil.

5 Mattia Marinelli, lektor, DTU, matm@dtu.dk

Udlån et sekund af din elbils opladning

Få sekunders fleksibilitet undervejs i opladningen af din elbil kan hjælpe strømforsyningen med at integrere flere vedvarende energikilder. Det gavner både forsyningens stabilitet og omstillingen til grøn energi.

Der er pres på strømforsyningen – og det er ikke kun mellem kl. 17 og 21, når aftensmaden er sat i ovnen.

Om seks år forventes halvdelen af alle biler i Danmark at køre på el. Det er 1,5 mio. el- og hybridbiler, som vil øge belastningen på strømforsyningen.

Det er dog ikke det eneste, elbilerne kan – de kan også bidrage til strømforsyningen.

Sammen med teknologivirksomheden IBM og platformudbyderen Spirii, som udvikler løsninger til opladning af elbiler, har et hold af forskere på DTU indsamlet data fra 1.400 elbiler i København for at undersøge, hvordan elbilerne kan bidrage. Bl.a. kan elbilerne bidrage ved hjælp af smart opladning, der kan justere opladningen efter, om der er udfald i elnettet.

sigelige vind- og solenergikilder,” siger lektor Jalal Kazempour fra DTU Wind. Som en del af projektet Investment Model for Power Flexibility Services har forskerteamet fra DTU og IBM undersøgt det forretningspotentiale, der er i at udnytte adgangen til elbilbatterier til at øge andelen af vedvarende energi i strømforsyningen.

Eksisterende teknisk løsning Den teknologiske løsning findes allerede. Elbilladere kan levere en netværkstjeneste kaldet frequency containment reserve for disturbances (FCR-D). Når der er en ekstrem ubalance i elnettet mellem udbud og efterspørgsel, kan elbilladere, der leverer FCR-D-tjenester, automatisk justere deres strømforbrug op eller ned afhængigt af behovet i nettet. Det genopretter øjeblikkeligt balancen i elnettet.

De nordiske systemoperatører har hidtil udlignet ubalancen ved at købe FCR-D-tjenester fra f.eks. konventionelle kraftværker, der producerer energi ved gas eller andre fossile brændstoffer. Men det bidrager til at øge udledningen af CO2

I dag dækker Danmark kun ca. 50 pct. af sit årlige elforbrug gennem vedvarende energi som vind og sol. Hvis det tal skal op, så skal der udvikles løsninger, der kan imødegå de ubalancer, der kan opstå, bl.a. fordi strømproduktionen fra vedvarende energikilder leverer, som vinden blæser.

Elnettet låner opladningen i sekunder

Projektet har vist, at jo flere elbiler der deltager i leveringen af FCR-D-tjenester, desto mere stabil bliver strømforsyningen.

”Den enkelte elbilejer vil ikke bemærke, at elforbruget justeres op eller ned.”

”Vi har fundet ud af, at hver elbilejer kan spare 6-10 pct. på deres elregning ved delvist at gøre forbruget af deres opladning fleksibelt, mens de oplader deres biler. Det er relevant, når elnettet udsættes for ekstreme ubalancer – det sker ikke så ofte, men det sker. Til gengæld kan systemoperatørerne levere en mere stabil strømforsyning, selv med øget integration af de mere uforud-

”Den enkelte elbilejer vil ikke bemærke, at elforbruget justeres op eller ned, da der kun vil være behov for at justere forbruget i få sekunder eller minutter i ekstreme tilfælde. Det slider desuden ikke på bilbatterierne,” forklarer Jalal Kazempour, der uddyber:

”Det er en win-win-situation for alle, både elforsyningen, elbilejere og miljøet.” 1

Dette er et uddrag. Du kan læse hele artiklen på www.dtu.dk/groen-transport.

5 Jalal Kazempour, lektor, DTU, jalal@dtu.dk

2 Ulla Johanne Johansson

der bl.a. arbejdede med brændselsceller i den maritime sektor.

Kommer containerskibe til at sejle på strøm?

Forskere udvikler et brændselscellesystem, der producerer strøm ved hjælp af ammoniak. Strømmen kan erstatte fossile brændsler som drivmiddel i fremtidens containerskibe.

2 Magnus Stenaa Jensen

3 Bax Lindhardt

Fremtidens containerskibe kan sejle på CO2-fri strøm, som produceres af et system af brændselsceller. Systemet er ved at blive udviklet i DTU's laboratorier. Strømmen fra brændselscellerne skal erstatte de fossile brændstoffer som skibenes drivmiddel.

En brændselscelle kan producere elektricitet ved hjælp af en elektrokemisk reaktion imellem ilt og flere typer gasarter – heriblandt brint og ammoniak.

En af løsningerne er at anvende et såkaldt SOFC-system (solid oxide fuel cell), som er et højtemperaturs-brændselscellesystem, og tilføre ammoniak til systemet.

Skal tankes med grøn ammoniak

For at SOFC-systemet skal producere CO2-fri strøm, gælder det om, at

ammoniakken også bliver produceret grønt – og det kan godt blive en udfordring. I dag bliver hovedparten af ammoniak produceret med fossilt brændsel, men ved hjælp af Powerto-X vil ammoniakken kunne produceres grønt.

”Lige nu er produktionen af grøn ammoniak stort set lig med nul. Hvis vi ikke får noget grøn ammoniak, så er SOFC-systemet ikke noget værd. Men grøn ammoniak skal nok ske. Det sker inden udgangen af det her årti,” siger Henrik Lund Frandsen, der er professor på DTU Energi, og som arbejder på flere projekter med integrering af SOFC-systemer.

Tester teknologien

Ét af projekterne handler om at erstatte skibenes hjælpemotor med et brændselscellesystem. Store skibe har både en hovedmotor, der driver skibet frem, og en hjælpemotor, der ved hjælp af brændsel genererer strøm til selve driften på skibet – såsom lys og kølesystemer. Projektet sker i samarbejde med virksomheden Alfa Laval.

”Nu er den første prototype af hjælpemotoren ved at blive testet. Det er lige nu den bedste case, da man med et SOFC-system som hjælpe-

motor fordobler virkningsgraden, og man skal derfor kun bruge halvt så meget brændstof som ved en forbrændings-hjælpemotor,” siger Henrik Lund Frandsen.

Spørger man forskerne, er det ikke utænkeligt, at vi en dag ser containerskibe, der sejler på strøm ved hjælp af brændselsceller.

En af forskerne er Anke Hagen, der er professor på DTU Energi, og som har været projektleder på projektet Aegir, der bl.a. arbejdede med SOFC i den maritime sektor.

”Vi har teknologien. Den kan altid forbedres i forhold til pris og levetid for at blive konkurrencedygtig på sigt. Det er først og fremmest et spørgsmål om investeringer, og om man tør satse på den kommercielt, før vi vil se den integreret,” siger Anke Hagen. 1

Dette er et uddrag. Du kan læse hele artiklen på www.dtu.dk/groen-transport.

5 Henrik Lund Frandsen, professor, DTU, hlfr@dtu.dk

5 Anke Hagen, professor, DTU, anke@dtu.dk

Professor Anke Hagen (th.) fra DTU Energi har været projektleder på projektet Aegir,

Tal på transport

Biler, skibe og fly udleder CO2 , når de afbrænder fossile brændstoffer. Gå på opdagelse i tal fra transportsektoren.

INVESTERINGER I OFFENTLIGE LYNLADERE TIL ELBILER

500 mio. kr.

ELBILERS ANDEL VOKSER HASTIGT

Elbiler er på fem år gået fra få procent til over en tredjedel af nybilsalget i Danmark.

KILDE: BILSTATISTIK.DK

Vejdirektoratet er i fuld gang med at etablere offentlige lynladepladser til elbiler langs statsvejene i Danmark. Med Infrastrukturplan 2035 er der afsat 500 millioner kroner til udrulning af ladeinfrastrukturen, og derudover er der afsat midler i enkelte andre projekter. I alt bliver der etableret omkring 450 ladepladser frem mod 2026.

CO2-UDLEDNING FRA VEJTRANSPORT I DANMARK

2/3 personbiler

KILDE: DI TRANSPORT

7,7%

11,4%

KILDE: BILSTATISTIK.DK Ved årsskiftet var antallet af elbiler 200.100 mod 112.700 året før. For plugin hybrider var antallet 123.000 mod 105.000 ultimo 2022. De to typer udgør i alt 11,4 % af den nuværende bestand på 2,83 mio. personbiler mod 7,7 % for et år siden.

1/3 lastbiler, busser og varebiler

65%

Andel af vores ture til og fra arbejdspladsen, som foregår i bil

Stigning i den europæiske transportsektors udslip af drivhusgasser 1990-2019.

KILDE: EUROPA-PARLAMENTET

%

2,4 %

Flytrafikkens andel af den globale, menneskeskabte CO2-udledning.

4 % Årlig stigning i flytrafikkens CO2-udledning i perioden 2010-2018.

KILDE: IPCC-RAPPORTEN CLIMATE CHANGE 2022

DANMARKS UDLEDNINGER I 2030

Industri mv.

Fremstillingserhverv mv. 2,1

Raffinaderier og gas 1,9 Andet 1,0

El og Varme

El og varme 0,3

Affald

Forbrænding og affald 1,0 F-gasser 0,2

KILDE: GRØN SKATTEREFORM

1 mio. nul- og lavemissionsbiler i 2030. Det er politikernes ambition i aftalen om grøn omstilling af vejtransporten.

2-3 %

Skibstrafikkens andel af den globale, menneskeskabte CO2- udledning.

KILDE: IPCC-RAPPORTEN CLIMATE CHANGE 2022

Ammoniak bliver et af de vigtigste grønne skibsbrændstoffer

Den første totakts-skibsmotor til ammoniak forventes at komme på markedet i 2025. Ammoniak er ikke et oplagt valg som brændstof, så det har krævet både forskning og teknisk udvikling at komme så langt.

2 Anne Kirsten Frederiksen

3 MAN ES

MAN ES 4T50ME­X forskningsmotor i København med udstyr installeret til at indsprøjte ammoniak.

Det Internationale Energiagentur, IEA, forventer, at ammoniak fremover bliver et af de vigtigste grønne brændstoffer til at sikre en CO2-neutral skibstrafik. Det kræver dog en udviklingsindsats, da ammoniak ikke er oplagt som brændstof, og de nuværende skibsmotorer ikke umiddelbart kan fungere med ammoniak.

Siden 2020 har MAN Energy Solutions derfor arbejdet på at udvikle en motor, der kan anvendes til ammoniak og dermed imødekomme klimakravene til skibstrafikken.

”Vi regner med, at den første kommercielle motor bliver afleveret i første halvdel af 2025, og at vi herefter er klar med design af flere motorstørrelser til vores kunder, der har vist stor interesse og længe har spurgt til ammoniakmotorer,” siger principal project manager Johan Kaltoft, MAN Energy Solutions.

Tæt samarbejde med forskere MAN Energy Solutions’ arbejde med at omdanne en stor dieselmotor beregnet

til heavy fuel oil til en motor, der anvender ammoniak, har omfattet en række samarbejdsprojekter med forskere på DTU, der var nogle af de første i verden til at undersøge ammoniaks egenskaber som brændstof til skibe.

”Vores arbejde begyndte for 18 år siden. Dengang rystede folk på hovedet af os og forstod ikke, at vi ville anvende giftig ammoniak som brændstof. Men ammoniak har den store fordel, at det ikke indeholder kulstof og dermed ikke bidrager til udslip af CO2. Derfor var det interessant at overveje som brændstof,” siger lektor Anders Ivarsson, DTU.

En af udfordringerne er at få ammoniakken til både at antænde og brænde hurtigt nok. Det har forskerne haft fokus på at undersøge på to mindre forbrændingsmotorer, der står i DTU’s laboratorier.

En anden del af forskernes arbejde handler om detaljerne i ammoniaks forbrændingsproces i motoren. I en såkaldt forbrændingsbombe med glasvinduer er det muligt at studere de enkelte elementer i processen. F.eks.

”Vores arbejde begyndte for 18 år siden. Dengang rystede folk på hovedet af os.” LEKTOR ANDERS IVARSSON, DTU

kan forskerne skrue på de enkelte parametre som at tilføre varme eller ilt og se, hvordan det påvirker forbrændingsprocessen, og på den måde opnå den mest optimale forbrænding.

”Man kan jo ikke bare stikke en føler ind i en ammoniakmotor og få viden om denne type detaljer. Derfor laver vi en række forskellige velkontrollerede forsøg i vores laboratorier, der tilsammen bidrager med væsentlig viden om de enkelte trin i forbrændingsprocessen, som designerne bruger til at forstå og optimere den endelige ammoniakskibsmotor,” forklarer Anders Ivarsson.

Emissioner er væsentlige

Forskerne har også bidraget til at afdække emissionerne fra en ammoniakmotor. Forbrænding af ammoniak medfører dannelse af kvælstofoxider (NOx) og lattergas (N2O). Disse emissioner er miljøskadelige og skal være så lave som muligt, så man med forbrænding af ammoniak ikke blot skifter et problem ud med et andet. Specielt udslip af lattergas er problematisk, da det er en langt stærkere drivhusgas end CO2

”Det betyder, at en ammoniakmotor ikke skal have et ret stort udslip af lattergas, før fordelen i form af en lavere CO2-udledning er ’spist op’,” siger DTU-professor Peter Glarborg.

En komplet model og nye målemetoder

Resultaterne fra alle dele af forskernes arbejde indgår i simuleringsmodeller og har derudover givet input til den CFD-model, computational fluid dynamics-model, MAN Energy Solutions udarbejder, og som gør det muligt at beregne væske og gasstrømninger i en motor.

”Modellen simulerer detaljeret de processer, der foregår i ammoniakmotoren. I udviklingsarbejdet er det vigtigt, for at man hurtigt og enkelt kan teste på modellen for at opnå f.eks. den mest optimale forbrænding, frem for at skulle skrue på og omstille en stor forsøgsmotor og derefter vente på resultaterne,” siger Peter Glarborg.

Blandt forskerne er der stor optimisme at spore omkring ammoniak som skibsbrændstof.

”Den største udfordring er ikke længere det tekniske og at kunne få en ammoniakmotor til at fungere. Den

største hurdle lige nu er at få produceret tilstrækkelige mængder grøn ammoniak til at anvende for skibsfarten, så den kan sænke sit klimaaftryk,” siger Peter Glarborg.

Anders Ivarsson er helt enig:

”Du må gerne citere mig for at sige, at der i disse dage bliver gjort store fremskridt i udviklingen af brugen af ammoniak i en skibsmotor. Det er et meget lovende brændstof til de store skibe, som jeg tror, får en vigtig rolle i fremtiden.” 1

5 Anders Ivarsson, lektor, DTU, aniv@dtu.dk

5 Peter Glarborg, professor, DTU, pgl@kt.dtu.dk

”Den største hurdle lige nu er at få produceret tilstrækkelige mængder grøn ammoniak til at anvende for skibsfarten, så den kan sænke sit klimaaftryk.” PROFESSOR

En af de lovende alternativer til fossile brændstoffer er metanol, som bl.a. Mærsk satser på til deres fremtidige flåde af containerskibe. Der er dog et problem, når talen falder på metanol. I dag er 99 pct. af metanolproduktionen baseret på kul og naturgas, og det er så langt fra at være grønt, som det kan blive. DTU har medvirket til at udvikle en ny metode til at fremstille metanol, som er baseret på biogas.

Grøn metanol

Med en ny metode kan biogas omdannes til det grønne brændstof metanol. Metoden er i stand til at omdanne 95 pct. af biogassen uden tilsætning af brint. Det gør den grønne metanol langt billigere at producere end tidligere.

”Når metanol produceres ved hjælp af biogas, er metanolen grøn, fordi den kommer fra en fornybar kilde. Biogas er nemlig et produkt af nedbrudt affald fra både husholdning, landbrug og produktion,” forklarer lektor Philip Fosbøl fra DTU Kemiteknik, som er en af forskerne bag projektet.

Teknikken blev installeret i en 40 fods container på Lemvig Biogas i efteråret 2022, og et år efter blev de første liter metanol fremstillet på anlægget.

Metanol

uden brinttilsætning

Traditionelt fremstilles grøn metanol ud fra CO2 ved at tilsætte brint. Brinten får man gennem en proces kaldet elektrolyse, hvor vandmolekyler bliver spaltet til brint og ilt. Men elektrolyse kræver stor energitilførsel i form af elektricitet, og selvom elektricitet er faldet i pris, så er det stadig så dyrt, at denne form for metanolfremstilling ikke kan konkurrere med metanol fremstillet på basis af de fossile kilder. DTU’s nye metode kræver ikke tilsætning af brint for at danne metanol.

Om produktionen af grøn metanol

• Den nye metode er testet i et demonstrationsanlæg.

• Anlægget kan dagligt producere 400 liter grøn metanol, hvis det kører i alle døgnets 24 timer.

• Den længste uafbrudte produktionsperiode har været 72 timer.

• Næste milepæl vil være produktion i 500 timer i træk.

• Når DTU’s teknologi er fuldt udviklet, vil den kunne producere op til 60.000 ton metanol fra en typisk stor dansk biogasproducent.

”Vi tager biogas og laver den om til syntesegas, og så tager vi syntesegassen og laver den om til metanol. Derudover har vi et anlæg, der kan recirkulere og bruge CO2 sammen med brint og fremstille endnu mere metanol,” fortæller Philip Fosbøl.

Da der fremstilles brint ved dannelsen af syntesegas, er der ikke behov for at tilsætte brint for at gå skridtet videre til metanol. Men da biogas indeholder en tredjedel CO2, er der behov for at recirkulere CO2 sammen med brint fra syntesegassen for også at omdanne CO2 til metanol.

Denne proces er helt nyudviklet og patenteret og en af hemmelighederne ved den store effektivitet. Det færdige produkt består af 95 pct. ren metanol, og det er muligt at nå op på 99,9 pct. effektivitet, hvis man tilsætter yderligere brint fra en anden kilde.

Samlet set har metoden været et gennembrud for grøn metanolfremstilling.

”Jeg tror faktisk, at vi er de første nogensinde, der har kunnet vise, at man kan producere metanol fra biogas,” siger Philip Fosbøl. 1

Dette er et uddrag. Du kan læse hele artiklen på www.dtu.dk/groen-transport.

5 Philip Fosbøl, lektor, DTU, plf@kt.dtu.dk

Fra Lemvig Biogas’ store anlæg i baggrunden bliver biogas ført frem til de hvide, kuplede distributionstanke og videre hen til DTU’s reaktor i den blå container. Her er den første grønne metanol blevet fremstillet af lektor Philip Fosbøl og hans kolleger.

Nye elektrolyseceller baner vejen til billigere brint

Keramiske elektrolyseceller med nyt elektrodemateriale viser lovende holdbarhed. Cellerne kan effektivt omdanne strøm til grønne brændstoffer.

2 Peter Aagaard Brixen

3 Bax Lindhardt

Forskere på DTU har udviklet keramiske elektrolyseceller med nye elektroder. Cellerne viser gode resultater og har ingen tegn på forringelse af elektroden efter 1.000 timers test.

Elektrolyseceller spiller en central rolle i at omdanne strøm fra vindmøller og solceller til brændstoffer som brint og ammoniak, der kan bidrage til at reducere CO₂-udledningen og fremme bæredygtig transport og industri.

I de nye elektrolyseceller anvendes brændselselektroder af Ni-GDC. Det er en elektrode, der består af nikkel (Ni) og det keramiske materiale ceriumoxid tilsat gadolinium (GDC). Elektrolysecellerne er effektive, og i stedet for at blive slidte forbedrer elektroderne ligefrem deres ydeevne.

Store besparelser

Professor på DTU Henrik Lund Frandsen vurderer, at den forøgede levetid på Ni-GDC-elektrolyseceller kan føre til store besparelser i materialeforbrug i kommende Power-to-Xanlæg og nedsætte prisen på grøn brint med op mod 5 pct.

”Hvis vi kan få keramiske elektrolyseceller ud i Power-to-X-teknologi tilpas mange steder i verden, så betyder deres effektivitet, at man kan spare 25 pct. af al den strøm, der skal gå til at producere den samme mængde grønt brændstof og spare op imod ca. 20 pct. af brintens pris. Og hvis vi derudover forbedrer levetiden på teknologien, vil det give yderligere materialebesparelser, som vil betyde en yderligere prisreduktion på 5 pct.,” siger Henrik Lund Frandsen.

Robuste celler

Forsøgene med at evaluere stabiliteten af Ni-GDC-elektroderne er udført af postdoc Morten Phan Klitkou m.fl. på DTU. Forsøgene blev udført ved forskellige strømstyrker. Resultaterne viste, at modstanden i brændselselektroden kun blev let forringet ved ganske høje strømtræk. Forsøgene viste, at den primære degraderingsmekanisme kunne undgås, og at nikkelet i cellerne ikke flyttede sig, selv under de høje strømtræk. Nuværende celleteknologi ville ikke have været i stand til at tolerere samme belastning. Forskerne fandt dog, at der stadigvæk er nogle udfordringer med de nye elektrolyseceller, hvor de nye materialer har affødt et andet problem i elektro-

lytten. Trods denne nye komplikation vurderer forskerne, at testresultaterne med Ni-GDC-elektrolysecellerne er meget positive og viser en skalerbar vej til fremstilling af højeffektive og langtidsholdbare elektrolyseceller. Henrik Lund Frandsen vurderer, at der vil gå op til ti år, før Ni-GDCelektrolysecellerne bliver fuldt opskaleret og udnyttet i Power-to-X-anlæg internationalt. 1

Dette er et uddrag. Du kan læse hele artiklen på www.dtu.dk/groen-transport.

5 Henrik Lund Frandsen, professor, DTU, hlfr@dtu.dk

5 Morten Phan Klitkou, postdoc, DTU, mphkl@dtu.dk

celler af nye materialer.

Professor Henrik Lund Frandsen (tv.) og postdoc Morten Phan Klitkou udvikler elektrolyse­

Energimaterialernes laboratorie

I E-MAT-laboratoriet på DTU Lyngby Campus står et avanceret instrument, der med en kraftig, pulserende laserstråle kan lave ultratynde lag af materialer. En såkaldt KrF-excimerlaser opvarmer det valgte materiale, til det fordamper, hvorefter det aflejres på en overflade og derved danner et ultratyndt lag. Processen kan overvåges undervejs både via en computer og gennem små, runde vinduer i instrumentet.

Teknikken hedder pulsed laser deposition (PLD) og giver mulighed for at skabe præcise, ensartede højkvalitetsfilm af f.eks. keramiske materialer. Det gør PLD til en vigtig teknik inden for materialeforskning og i udviklingen af nye materialer til energiopbevaring og konvertering såsom batterier, solceller eller katalysatorer.

Energimaterialer er meget følsomme over for urenheder i luften. Netop derfor finder alle forsøg og tests i E-MAT-laboratoriet sted i en lukket atmosfære af argongas, som er fri for urenheder. E-MAT kan bruges af forskere og studerende fra DTU og andre universiteter samt industrien til at forske i og udvikle fremtidens nye, bæredygtige energimaterialer og -teknologier

4 Læs mere om E-MAT på emat.dtu.dk.

”DIVERSITET ER EN KÆMPE KILDE TIL KREATIVITET OG INNOVATION”

Professor Anja Boisen betragter innovation som en naturlig del af sin forskning og støtter studerende og forskere i at udvikle innovative og levedygtige løsninger til gavn for samfundet. Nu har hun fået DTU’s Innovationspris.

2 Christina Tækker

3 Jesper Scheel

Anja Boisen er en af verdens førende forskere inden for nanoteknologi. Som professor i mikro- og nanoteknologi på DTU Sundhedsteknologi leder hun grundforskningscenteret Center for Intelligent Drug Delivery and Nanomechanical Sensors (IDUN), hvor man forsker i ’drug delivery’.

Her arbejder hun bl.a. med at lave medicincontainere på størrelse med sukkerkorn, som skal sende medicin ind i kroppen gennem fordøjelsessystemet og gøre injektioner overflødige. Derudover udvikler hun billige og banebrydende diagnostiske redskaber, som skal komme ubehagelige infektionssygdomme til livs.

For sit arbejde har Anja Boisen modtaget DTU’s Innovationspris, som gives til en forsker, for hvem innovation er en selvfølge, og som inspirerer sine kolleger.

”Jeg har altid set innovation som en naturlig del af vores forskning og har aldrig oplevet, at det ene udelukker det andet. Jeg synes, topforskning og innovation går hånd i hånd,” siger hun.

Det må ikke være for nemt Nysgerrigheden er Anja Boisens drivkraft: Hun vil vide mere om nye fagområder og møde mennesker fra andre kulturer. Hun trives med udfordringer, og hvis noget ikke virker, giver hun ikke op, men undersøger, om teknologien kan bruges til andet end dens oprindelige formål.

Anja Boisen får ofte nye idéer på f.eks. konferencer. Her finder hun ro og rum til at blive inspireret. Som da

hun i 2010 hørte en forsker fortælle om at dyrke små larver af typen C. elegans på en dvd-disk. Den havde indbyggede kanaler for at undersøge, hvordan larverne reagerede, når de blev udsat for en stor g-kraft, når disken kørte hurtigt rundt. Resultatet viste, at larverne overlevede og formerede sig.

”Jeg syntes, at det var enormt cool at høre det her crazy foredrag om levende organismer på en disk. Men jeg vidste ikke, hvad jeg skulle bruge det til. Det gav først mening, da jeg efter et par måneder senere rejste til Taiwan, hvor jeg overværede, hvordan forskere skilte dvd’er ad og brugte optikdelen til at måle på nanomekaniske sensorer. Det førte til, at jeg gik i gang med at lave små laboratorier på en disk,” fortæller Anja Boisen.

I dag arbejder hun med at udvikle en roterende disk med indbyggede mikro-

”Jeg har altid set innovation som en naturlig del af vores forskning og har aldrig oplevet, at det ene udelukker det andet. Jeg synes, topforskning og innovation går hånd i hånd.”

PROFESSOR ANJA BOISEN, DTU

Blå bog

• Blev ph.d. i 1997. Udnævnt til professor og sektionsleder i 2005.

• Har bl.a. modtaget Villum Kann Rasmussens Årslegat – den største individuelle danske forskerpris – EliteForsk-prisen og Alexander Foss’ Guldmedalje.

• Fik i 2020 tildelt Ridderkorset for sin mangeårige forskningsindsats.

• Bestyrelsesmedlem i Villum Fonden, LEO Fondet, Heliac og Lightnovo.

• Medlem af Videnskabernes Selskab og Akademiet for de Tekniske Videnskaber.

kanaler, der kan måle koncentration af medicin i blodet på kort tid, hvilket vil forbedre blodprøveanalyser.

Udfordringer inden for sundhedsområdet

Teknologien med den roterende disk blev oprindelig udviklet til børn med leukæmi, som får meget høje doser af lægemidlet methotrexat. Behandlingen, som er udviklet på Rigshospitalet, bevirker, at hospitalspersonalet skal holde godt øje med, at børnene hverken får for meget eller for lidt kemoterapi.

Hvis man kan måle koncentrationen af medicin i blodet med en medicinsk sensor på få minutter, kan man formentlig overvåge patienten i realtid uden behov for specialiseret arbejdskraft.

I et andet projekt vil Anja Boisen og hendes kolleger revolutionere livet

for f.eks. diabetikere ved at skabe en løsning, hvor man giver insulin og vacciner uden brug af nåle. Idéen er, at patienten indtager sin insulin som en pille, der beskytter insulinen, indtil den leveres på det rette sted i tarmen.

Vil høste energi fra kroppen

En af professorens vildeste idéer er at undersøge, om man kan høste energi inde i kroppen. I dag skal patienten sluge et batteridrevet kamera, hvis man skal undersøge tarmen indefra. I stedet arbejder Anja Boisen på at bruge syren i maven eller bevægelsen i tarmen til at høste energi:

”Vi udvikler både sensorer og ’devices’, som kan tage prøver fra maven eller tarmen, og de har brug for en lille smule energi. Da tarmen bevæger sig hele tiden, må der være noget inde i kroppen, hvorfra vi kan høste energi, som kan omdannes til elektrisk energi. Det vil også gøre det væsentlig mere behageligt for patienten. Det er en ret vild idé, og der er ikke mange, der har udviklet noget som helst i den retning.”

Inspirerer studerende og forskere

Til daglig støtter Anja Boisen studerende og forskere i at udvikle innovative og levedygtige løsninger til gavn for samfundet. Hun er selv medstifter af fem startupvirksomheder, hvor postdocs, ph.d.er og studerende er med i virksomhederne.

På en storskærm uden for Anja Boisens kontor kan seniorforskere, postdocs og ph.d.-studerende med 25 nationaliteter fra IDUN-centeret poste oplysninger om f.eks. antal publikationer, nye bevillinger, ansøgninger og afslag.

”Det er vigtigt at støtte dem, der er nysgerrige på at starte egne virksomheder og etablere lokale økosystemer, og det er boardet med til at gøre. Vi fejrer vores succeser, og vi gør meget ud af at forstå, hvordan vi kan forbedre samarbejdet på tværs af kulturer og fagområder. Det er en kæmpe gave, at vi kommer fra så mange nationer – ligesom det også giver mulighed for at misforstå hinanden. Men jeg tror, at diversiteten er en kæmpe kilde til kreativitet og innovation.” 1

5 Anja Boisen, DTU, professor, aboi@dtu.dk

Fiskeaffald i dag kan blive nærende mad i morgen

Et stort EU-projekt med DTU-forskere i spidsen har vist, at fiskeindustrien kan få værdifulde produkter ud af de dele af fisken, der hidtil er blevet blandet sammen til dyrefoder eller simpelthen kasseret.

2 Marianne Vang Ryde

Af de mere end fem millioner ton fisk, der hvert år bearbejdes i den europæiske fiskeindustri, ender måske tre millioner ton i dag som dyrefoder eller uudnyttet affald. Skrog med kødrester på, hoved, hale og indvolde – også kaldet sidestrømmene – blandes ofte sammen og går direkte videre til fiskemelsproducenter eller skaffes af vejen som affald for en høj betaling.

Men sådan behøver det ikke at være. Der kunne tværtimod tjenes penge på også at udnytte disse dele af fiskene til værdifuld menneskeføde.

Det er konklusionen på fire et halvt års arbejde i EU-projektet WaSeaBi med deltagelse af i alt 13 partnere fra universiteter og fiskeindustrivirksomheder i Danmark, Sverige, Belgien, Frankrig og Spanien. DTU-professor Charlotte Jacobsen har stået i spidsen for projektet.

”Der er masser af næringsstoffer tilbage i fiskene, når man har fjernet fileten. Nogle steder i verden er det almindeligt at spise hovedet. Man kan også lave suppe på det, og af indvoldene laver man allerede fiskeolie. Men der er mange andre muligheder for at udnytte sidestrømmene. Det vigtige er, at vi sikrer den gode kvalitet – og så skal vi vise forbrugerne, at der også kan laves sunde og velsmagende produkter af dem,” siger hun.

Mads Krabbe

De konkrete løsninger, som er udviklet i projektet, har været styret af de deltagende virksomheders sidestrømme og udfordringer.

Nye smagsingredienser

For Royal Greenland handlede det om at udnytte de dele af torsken, som er tilbage, når fileten er fjernet. Her blev der af skrog og hoveder skabt en god smagsingrediens ved at tilsætte enzymer til dem, en såkaldt enzymhydrolyseproces, som giver en mere intens umamismag og et større udbytte, end hvis man blot havde kogt dem.

Hvis virksomheder skal komme i gang med den form for udnyttelse af sidestrømmene, kræver det dog bl.a., at medarbejderne videreuddannes, og at der skaffes investeringer og plads til det fornødne udstyr.

”Fra DTU’s side kan vi hjælpe dem videre, selvfølgelig ikke med penge, men med at formulere nye projekter og skrive ansøgninger, ligesom vi står klar med teknologi- og vidensoverførsel,” siger Charlotte Jacobsen.

Færre udgifter

Danske Jeka Fish, som har til huse i Lemvig og er en af Europas største producenter af saltet torsk, ønskede en bedre udnyttelse af den lage, som fisken lægges i inden saltningen. Lagen er tilsat proteiner, forskellige salte og polyfosfat og skal sendes til rensningsanlægget efter brug. Det medfører ekstra omkostninger for virksomheden i de tilfælde, hvor vandet ikke overholder grænseværdierne for spildevandsudledning.

”Når man skal drive en fiskevirksomhed i Danmark, er man nødt til at have fokus på alle sine rest- og biprodukter og se, om man kan få noget mere værdi ud af dem. Simpelthen for at få en mere rentabel drift,” fortæller support manager Anders Meyer om firmaets beslutning om at deltage i WaSeaBi-projektet.

Hvis man i stedet kunne udskille tilsætningsstofferne og genanvende dem i produktionen, ville det være en gevinst, både for virksomheden og miljøet. Og det kan man, har projektet vist.

DTU-forskere har nemlig hjulpet med at udvikle to processer til at rense vandet og opkoncentrere næringsstofferne protein og fosfor, så de kan bruges igen. Teknologien er nu på vej videre fra laboratoriet til test i større skala.

”Vi blev lidt forsinket af corona og nåede derfor ikke helt i mål,” fortæller Anders Meyer. ”Men vi har fået rigtig mange data, som vi nu er i gang med at analysere, og vi skal teste en metode i større skala til at rense vandet og opkoncentrere næringsstofferne protein og fosfor.”

Jeka Fish undersøger også muligheden for at starte et nyt projekt med DTU, evt. i samarbejde med det innovative klimacenter Klimatorium i Lemvig.

Længere holdbarhed

Den spanske virksomhed Pescados Marcelino ønskede at udnytte det meget næringsrige kogevand fra muslinger i stedet for at skulle betale for at komme af med det. Her har man fået nogle filtre, der renser vandet, så man står tilbage med et koncentrat med meget fin smag. Det skal nu videreudvikles, så det kan sælges som smagsingrediens.

Især fede fisk som sild og laks indeholder en del omega-3-fedtsyrer, der er tilbøjelige til at reagere med luftens ilt og danne harske smagsstoffer, som vi og vores kroppe ikke bryder os om.

Derfor har der også i projektet været arbejdet med at udvikle en ny antioxidantvæske, som man kan behandle skrog og andre restdele af fisken med, så de holder sig friske, indtil man får forarbejdet dem til nye produkter.

Støtteværktøjer

Ud over de praktiske og teknologiske løsninger har projektet også resulteret i redskaber, der kan hjælpe virksomhederne igennem de nødvendige teknologiske, lovmæssige, økonomiske og bæredygtighedsmæssige overvejelser forud for beslutningen om at udnytte deres sidestrømme.

Redskabet er udviklet af DTU i samarbejde med det spanske forsknings-

”Der er masser af næringsstoffer tilbage i fiskene, når man har fjernet fileten.”

Jeka Fish, som har til huse i Lemvig, er storproducent af saltet torsk. Virksomheden er blevet hjulpet til en bedre udnyttelse af den lage, som produktet lægges i inden saltning.

center AZTI og Ghent University. Det er blevet testet på flere af projektets cases.

Endelig er der også skabt en EUguideline for udvikling af nye ingredienser fra fiskeindustriens sidestrømme.

WaSeaBi-projektet er afsluttet, men arbejdet med sidestrømme er langtfra slut, fastslår Charlotte Jacobsen.

”WaSeaBi var kun starten. Der er meget mere at gøre. Vi har flere ansøgninger ude sammen med forskellige virksomheder og har netop fået penge til at fortsætte samarbejdet med bl.a. Sweden Pelagic og Chalmers tekniska högskola samt den danske virksomhed Werner Larsson Fiskeeksport A/S. Vi har nemlig planer om også at lave nye smagsingredienser ud af silden.”

5 Charlotte Jacobsen, professor, DTU, chja@dtu.dk

PROFESSOR CHARLOTTE JACOBSEN, DTU

Nærbillede af skællene på en Alosa pseudoharengus – en sildeart, der omtales som ‘flodsild’ og findes i Nordamerika.

SILD ER GODT – OGSÅ NÅR FILETEN ER SPIST

Med en nyudviklet teknik til omhyggeligt at håndtere de rester, der sidder tilbage på skroget, når sildefileter er fjernet, kan man lave en velsmagende og profitabel fiskefars af resterne.

2 Marianne Vang Ryde

3 benjaminmccormick.com

Martin Kuhlin, administrerende direktør hos sildeproducenten Sweden Pelagic, er ikke i tvivl om, at vejen frem for fiskevirksomheder er at tage vare på og udnytte en meget større del af fisken til lødige produkter, end man traditionelt har gjort. Sweden Pelagic har i mange år samarbejdet med Chalmers tekniska högskola, så da professor Ingrid Undeland herfra spurgte virksomheden, om de ville deltage i det store EU-projekt WaSeaBi, sagde de straks ja.

”På sigt tror jeg, at projekter som WaSeaBi, der handler om at udnytte hele fisken, ikke bare fileten, vil være en forudsætning både for en sund økonomi og en positiv modtagelse på markedet for virksomheder som vores,” siger han.

Udnyttelse af sidestrømmene er dog ikke noget, man bare gør.

”At udvikle nye behandlingsmetoder og produkter er en lang proces, som kræver radikale forandringer og

en stadig opmærksomhed,” forklarer Martin Kuhlin.

En vigtig forudsætning for at kunne udnytte forskellige dele af silden er for eksempel, at man kan holde dem adskilt. Derved sikrer man nemlig, at dele, der hurtigst får en ubehagelig lugt og smag, når deres indhold af fedtstoffer udsættes for luft og harskner, ikke blandes med de dele, der er mere stabile. Forskere fra Chalmers med Ingrid Undeland i spidsen har derfor udviklet en teknik til at sortere filet, rygben, hale, hoved, mave og indvolde, så de ikke blandes sammen.

”Teknikken sørger for, at alle delene håndteres lige så varsomt som fileten og dermed bevarer en høj kvalitet. Vi har også fremstillet en ny antioxidant-væske, som delene kan behandles med, så de kan holde sig friske både smagsmæssigt og visuelt, indtil de skal forarbejdes,” fortæller Ingrid Undeland. Med de nye teknikker har Sweden Pelagic kunnet starte en produktion af sildefars baseret på de rester af kød som findes på rygbenet. Og virksomheden regner med at øge produktionen betragteligt i løbet af de næste år.

”Sildefarsen er blevet vældig godt modtaget på markedet, blandt andet hos flere skolekøkkener og andre offentlige måltidsproducenter. Man opfatter det som positivt, at vi sørger for at tage vare på en større del af fisken; men fremfor alt har alle, som har smagt farsen, syntes rigtig godt om den,” siger Martin Kuhlin. 1 4 www.waseabi.eu/

Sådan kan hele silden udnyttes

• Sildefilet er den del af silden, de fleste kender og spiser.

• Ryg og hoved er muskelrige og kan bruges til fiskefars eller proteiningredienser.

• Bug og indvolde er rige på omega-3-fedtsyrer og kan bruges til fiskeolie.

• Halefinnens skind, ben og bindevæv egner sig godt til fremstilling af marint kollagen, et strukturelt protein, der er rigt på prolin, hydroxyprolin og glycin. Det kan både bruges i levnedsmidler, kosmetik og helsekost. Og det kan have gode effekter på blandt andet led og hud.

FUNDAMENTET FOR DTU’S UNDERVISNING

H.C. Ørsted grundlagde DTU med udgangspunkt i den polytekniske idé: at gøre naturvidenskabelige gennembrud nyttige for samfundet gennem teknologi. Det er denne idé, der gennemsyrer det polytekniske grundlag, som i dag er fundamentet for DTU’s civilingeniøruddannelser.

Det polytekniske grundlag består af en række obligatoriske kurser, som giver alle studerende et bredt og fælles fagligt udgangspunkt – og indholdet er netop blevet opdateret, så det passer til tiden og den virkelighed, som ingeniørerne skal ud at arbejde i.

Kurserne giver grundlæggende viden om naturvidenskab, matematik

og statistik. Som noget nyt bliver de studerende også undervist i programmering for at udvikle et digitalt mindset, ligesom bæredygtighed, innovation, etik, ansvarlighed og teamwork er en del af det polytekniske grundlag.

Tilsammen sikrer det polytekniske grundlag, at den færdiguddannede civilingeniør kan tænke kritisk og arbejde både digitalt og eksperimentelt på tværs af fagligheder og kulturer.

Påskeferie på DTU

Der stod ikke ferie på skemaet i de tre dage før påske for 50 unge kvinder, som i stedet for at holde fri deltog i DTU’s Engineering Camp for piger – et tilbagevendende tilbud for kvinder, som går på gymnasiet eller er blevet studenter, men endnu ikke har påbegyndt en videregående uddannelse.

Ved hjælp af en række udfordrende og sjove øvelser giver tilbuddet deltagerne mulighed for at prøve kræfter med livet som studerende på DTU, og derved kan campen hjælpe gruppen med at blive afklaret om uddannelsesvalg.

Tiltaget sigter mod at øge mangfoldigheden på DTU’s tekniske uddannelser, særligt på uddannelsesretningerne inden for mekanik, elektroteknologi og energisystemer, som stadig har en kraftig overvægt af mandlige studerende.

”En

digital avatar er perfekt til at holde forelæsninger, fordi den er designet til at formidle det samme indhold igen og igen, mens jeg selv kan bruge den frigivne tid på at vejlede flere studerende individuelt.”

Sådan siger lektor Ulrich Krühne om planerne for at skabe en digital underviser som supplement til en række videoer, hans team har udviklet til at guide studerende i korrekt brug af diverse forsøgsinstallationer i forsøgsanlægget Pilot Plant på DTU Kemiteknik.

2.400

ANTAL BESØGENDE VED ÅRETS ÅBENT HUS, SOM GENNEM BESØG VED STANDE, PÅ RUNDVISNINGER OG TIL OPLÆG MED FÆRDIGUDDANNEDE INGENIØRER FIK INDBLIK I DTU’S UDDANNELSER.

Bax Lindhart

3 Joachim Rode

HVORDAN KAN FORSKELLIGE HJERNETYPER STYRKE STARTUPS CHANCER FOR SUCCES?

Lektor Carina Lomberg søger at forstå, hvilke kognitive, følelsesmæssige og adfærdsmæssige træk der går igen blandt iværksættere, og hvad der former deres rejse med at starte egen virksomhed. Hun har opdaget, at når neurodivergente personer indgår i teams, der starter en virksomhed, forbedres teamets præstation.

q: Er der mange neurodivergente iværksættere?

a: Vi har studeret startups og opdaget en overvægt af mennesker med en ADHD-diagnose, der starter en virksomhed, sammenlignet med den neurotypiske befolkning. Det giver god mening, for hvis man ser på de ønskede egenskaber hos iværksættere og symptomerne på ADHD – som f.eks. impulsivitet og distraherbarhed – så overlapper de i høj grad. Men hvor man inden for medicinsk forskning ser symptomerne som ulemper, der kræver behandling, vil man inden for iværksætteri hylde den slags træk og se dem som styrker. De

fleste træk er ikke universelt positive eller negative, og hvad der er funktionelt eller dysfunktionelt, afhænger i høj grad af konteksten. Så ’distraherbarhed’ kan måske omformuleres til en evne til at multitaske, og ’rastløshed’ til et ønske om at udforske ukendt terræn.

Vi ved dog også, at iværksættere med ADHD sjældent har succes, på nær når de lykkes med to ting i livet: at færdiggøre deres uddannelse og indgå i et stabilt parforhold. Når disse faktorer gør sig gældende, klarer iværksættere med ADHD sig bedre end dem uden.

På DTU kan vi ikke gøre meget for at hjælpe med

folks parforhold, men vi kan hjælpe dem med at få en uddannelse ved at sikre, at de rigtige rammer og støttefunktioner er på plads. Vi skal rumme folks forskelligheder og fremme bevidstheden om neurodiversitet blandt medarbejdere og studerende.

q: Hvorfor er uddannelse og stabile parforhold vigtige faktorer?

a: Data fra Danmarks Statistik har vist os omfanget af denne sammenhæng, men giver os ikke mulighed for at fastslå årsag og virkning. Det forsker vi videre for at prøve at finde ud af. Indtil videre kan vi sige, at disse personer måske har fundet en måde at passe

ind i samfundets normer på, eller måske har de et underliggende ’drive’ til at få succes. Det kan være det ene eller det andet eller begge dele.

Til gengæld ved vi, at neurodivergente iværksættere har større sandsynlighed for at få succes, hvis de er en del af et team af grundlæggere, som kan værdsætte dem for at kunne udføre visse funktioner bedre, end andre kan. For så betyder det ikke så meget, om de ikke er gode til at skrive fakturaer eller sende e-mails, da andre fra teamet kan tage sig af de dele af virksomheden.

Vi har faktisk fundet ud af, at når neurodivergente personer indgår i teams, der starter en virksomhed, forbedres teamets præstation.

q: Så det er en fordel at være i et team?

a: Vi kan se, at når iværksættere med ADHD ikke har succes, er det ofte, fordi de er ene om det. Man kan knokle og have

Miriam Meister

Lektor Carina Lomberg er overbevist om, at hvis man i hverdagen altid er nødt til at tænke ud af boksen for at tilpasse sig og finde ud af »Hvordan kan jeg få det her til at fungere for mig?«, så er det meget nemmere at bruge netop denne tankegang og gøre tingene anderledes.

det her hyperfokus (ekstrem fokusering på én ting, ofte i timevis, red.), men hvis man i sidste ende glemmer at sende fakturaer ud, løber man tør for penge. Det er noget, vi gerne vil gøre opmærksom på gennem vores forskning.

q: Hvilke almindelige udfordringer står neurodivergente personer over for?

a: Der er stadig ret stor stigmatisering. I de senere år er samfundet langsomt blevet mere accepterende, men der er et stort pres på neurodivergente personer for at forsøge at passe ind i normen, og så ender de med at maskere deres behov og naturlige adfærd. Det kræver så meget energi, at det går ud over det egentlige arbejde og reducerer deres evne til at præstere.

Det er derfor, vi ser en masse stress og udbrændthed.

Så jeg vil ønske, at vi anerkender, at nogle mennesker er gode til visse ting og måske knap så gode til andre ting, som samfundet normalt forventer. Vi bør se dem for deres evner i stedet for deres handicap – ikke kun inden for iværksætteri, men på alle arbejdspladser.

q: Favner iværksættere bedre neurodiversitet?

a: Nystartede virksomheder er nok lidt mere åbne over for neurodiversitet end etablerede arbejdspladser, fordi man arbejder hårdt og har en ’can-do’-mentalitet, hvor man er åbne, hvis folk i teamet siger: ”Jeg leverer normalt mine bedste resultater fra kl. 2 om natten til kl. 6 om morgenen. Så hvis du er okay

med, at jeg arbejder der, kan vi som team arbejde næsten i døgndrift, selvom vi befinder os i samme land.”

q: Hvordan arbejder du konkret med at styrke inklusionen på DTU?

a: Jeg har tidligere forsket meget i konflikter i startups, i forhold til hvordan de arbejder sammen, og vi ser tydeligt, at teams, hvor tingene hele tiden bliver fejet ind under gulvtæppet, er de teams, der på et tidspunkt falder fra hinanden.

Så som studieleder for Technology Entrepreneurship-uddannelsen på DTU sørger jeg for, at vi lærer de studerende at lave teamkontrakter, hvor de taler om deres forskelligheder og udforsker, hvordan de kan bruge hinandens forskelligheder som styrker.

Om neurodivergens

Neurodiversitet beskriver idéen om, at mennesker oplever og interagerer med den omgivende verden på mange forskellige måder; der er ikke én ’rigtig’ måde at tænke, lære og opføre sig på, og forskelle ses ikke som mangler.

Ordet neurodiversitet henviser til mangfoldigheden hos alle mennesker, men bruges ofte i forbindelse med autismespektrumforstyrrelser samt andre neurologiske eller udviklingsmæssige tilstande som ADHD eller indlæringsvanskeligheder.

KILDE: HARVARD HEALTH PUBLISHING.

På DTU ser vi en ret høj andel af mennesker med autismespektrumforstyrrelser, og folk er tilsyneladende mere villige til at være åbne om psykiske udfordringer blandt iværksættere og studerende generelt. Det giver god grobund for at øge accepten og fokusere på unikke styrker, samtidig med at man forstår og afstigmatiserer problemerne.

5 Carina Lomberg, lektor, DTU, caiom@dtu.dk

En dag kan gærceller flytte fødevareproduktion væk fra markerne

En genmodificeret gærcelle gør det muligt at udnytte industriens miljøbelastende spildevand til fremstilling af fødevarer, foder og enzymer – og måske også fremtidens bæredygtige brændstoffer.

2 Henrik Olsen

3 Colourbox, Jose Ramos, Mikal Schlosser

Den voksende verdensbefolkning betyder, at miljøet er under stort pres. Landbruget lægger beslag på store landarealer og udleder næringsstoffer til omgivelserne. Samtidig er der et voldsomt pres på vandmiljøet fra alle former for industriel produktion, der udleder restprodukter som spildevand, og uanset om vi taler om landbrugsdrift eller industri, så er det i dag forbundet med et kolossalt energiforbrug og deraf følgende klimabelastning. Med et nyt forskningsgennembrud er det lykkedes forskere fra DTU at tackle alle disse problemer i deres jagt på fremtidens fødevarer. Ved hjælp af gærcellen Debaryomyces hansenii (D. hansenii) har forskerne vist, at det er muligt at udnytte nogle af industriens problematiske affaldsstrømme til at fremstille proteiner ved meget lave omkostninger og meget lavt energiforbrug. Potentielt betyder det, at fødevareproduktionen flyttes væk fra markerne og ind i ståltanke, miljøet bliver skånet for spildevandet, og klimaet bliver langt mindre belastet af CO2.

Salttolerant gær

Lektor José Martinez fra DTU Bioengineering har i mange år forsket i gærceller, som i naturen er tilpasset

ekstreme forhold som høje temperaturer, lavt næringsindhold eller høj salinitet (saltholdighed). D. hansenii er netop tilpasset vandmiljøer med høj salinitet og trives i vand, som er op til seks gange så salt som normalt havvand. Det gav lektoren en idé.

”Der er virksomheder, som skaber affaldsstrømme, der er rige på næringsstoffer, men som også har et meget højt saltindhold, og det er ofte et problem. Saltindholdet forhindrer udnyttelsen af næringsstofferne, og samtidig medfører det, at virksomhederne ikke kan udlede affaldsstrømmene som almindeligt spildevand, men må specialbehandle det, og det er omkostningsfuldt. Hvorfor prøver vi ikke at dyrke denne gærtype i disse salte affaldsstrømme?” spurgte han sig selv.

Sukker og kvælstof

José og hans forskerteam kontaktede derfor Arla Foods og fik en aftale om at teste D. hansenii i et stærkt saltholdigt restprodukt fra osteproduktion – et restprodukt, som samtidig var rigt på sukkerstoffet laktose. Forsøget gik over al forventning. Gærcellerne omsatte uden problemer sukkerstoffet fra denne affaldsstrøm, og jo højere saltindholdet var, des mere effektivt var væksten. Men gærvæksten var dog ikke helt så effektiv, som den kunne være. Der var simpelthen for lidt kvælstof til stede. Manuel Quirós arbejder som specialist hos Novo Nordisk og har ligesom José Martinez forsket i gærtypen D. hansenii. Under et venskabeligt kaffemøde kom de to biologer til at diskutere begrænsningerne i DTUforskerens resultater med den laktoserige affaldsstrøm. Manuel Quirós fortalte, at Novo Nordisk i forbindelse med fremstilling af blødermedicin

Om fermentering

• Inden for bioteknologi er fermentering en proces, hvor man udnytter mikroorganismer til at producere eftertragtede stoffer i store ståltanke.

• Mikroorganismer, som kan udnyttes, er bl.a. gærceller, bakterier og mikroalger.

• Ofte skal mikroorganismernes gener modificeres, før man kan få dem til at fremstille de ønskede stoffer.

• Med fermentering kan man fremstille vitaminer, proteiner, fødevareingredienser som farve- og smagsstoffer, medicin og vacciner.

har et saltholdigt restprodukt med højt kvælstofindhold, og mente, at det måske kunne bruges. Og der var ikke langt fra kaffesnak til forsøgsopstilling. ”Vi blandede simpelthen de to saltholdige affaldsstrømme – den med højt laktoseindhold og den med højt kvælstofindhold. Vi brugte dem, som de var. Vi behøvede ikke at tilsætte ferskvand, og vi behøvede heller ikke at sterilisere fermenteringstanken, for saltet forhindrede væksten af andre mikroorganismer. Det var plug and play,” som lektoren udtrykker det.

Elektronmikroskopi af gærcellen D. hansenii, som er en robust celle, der trives i meget saltholdige omgivelser.

D. hansenii stortrivedes i denne salte blanding. Men hvis det skulle have andet end forskningsmæssig interesse, så skulle gæren også producere et kommercielt interessant produkt, og ved hjælp af genteknologien CRISPR modificerede José Martinez’ forskerhold D. hansenii til at danne et protein, når det voksede.

Ny tankegang

CRISPR-teknologien sætter forskerne i stand til at ændre på gærcellen, så den kan producere mange forskellige proteiner og også andre stoffer. I første omgang lagde de sig fast på et fluorescerende protein, der skulle bruges som et modelstof. På den måde kunne de på en enkel måde få et mål for produktionen ved at måle, hvor kraftigt fluorescerende væsken var, når gærcellerne havde været i gang.

Forskerne testede flere blandinger af affaldsstrømmene fra Arla Foods og Novo Nordisk, og den optimale blanding havde en saltholdighed på omkring det dobbelte af havvand og et sukkerindhold på ca. 12 gram pr. liter.

At benytte gærtypen D. hansenii er ikke noget nyt. Den har været genstand for intens forskning i flere årtier. Men det, forskningen tidligere har været fokuseret på, har været at finde det gen i gærcellerne, som gør dem salttolerante, og så prøve at overføre dette gen til planter, så de bedre kan tåle høj salinitet. Det har dog vist sig at være yderst komplekst, for salttolerancen ser ud til at være knyttet til flere gener, der arbejder sammen.

Hvad José Martinez og hans forskerkolleger har gjort, er at benytte selve gærcellerne og deres salttolerante egenskaber og så modificere dem til selv at producere noget, som vi så kan udnytte. Selvom det lyder enkelt, så var det resultatet af to års intens forskning for José Martinez og hans forskerkolleger, inden det lykkedes at få et gennembrud.

Kommercielle produkter

Med CRISPR-teknologien er døren åbnet for en lang række produkter baseret på D. hansenii og industriens affaldsprodukter. José Martinez ser store muligheder i f.eks. mælkeerstat-

ninger, kunstigt kød, forskellige proteinbaserede pigmenter og enzymer. Men man kan også bruge gærcellerne i sig selv uden at producere hverken proteiner eller enzymer. Selve gærbiomassen kan anvendes i foderstoffer til kalve og andre dyrehold, og så vil gæren kunne bruges til behandling af kød, så man opnår en langt mere effektiv modning.

Det er dog ikke udelukkende inden for fødevarer, José Martinez ser store muligheder. José deltager i øjeblikket i et forskningssamarbejde, hvor man udvikler bæredygtige brændstoffer. Her er det planen, at José Martinez sammen med sit forskerhold skal modificere D. hansenii til at producere lipider – fedtstoffer – der let kan omdannes til et grønt brændstof.

Netop det bæredygtige element i forskningen er vigtigt for Novo Nordisks engagement i projektet.

”Novo Nordisk ønsker at tage fuldt ansvar for hele vores værdikæde. Vores strategi går under navnet Circular for Zero. Vi har tre fokusområder: at reducere brug af ressourcer, reducere emissioner af CO2 og minimere affaldsstrømmene,” forklarer Manuel Quirós.

Opskalering

Selvom forskningsresultaterne med gærcellen D. hansenii er meget lovende, er der lang vej til en kommerciel udnyttelse. Indtil videre har DTU-forskerne kun arbejdet i laboratorieskala, hvor en-fem liter affaldsstrømme tilsat gærceller er blevet testet.

Næste skridt i opskaleringen er 10-30 liter, og allerede her forudser José Martinez, at der vil komme udfordringer med en effektiv ilttilførsel til hele væskemængden. Skridtet op til de flere tusind liter, der vil være tale om i en kommerciel produktion, vil byde på andre ukendte udfordringer, så der vil nok gå mindst 10 år, før vi ser gærtanke med D. hansenii i fuld skala.

Men DTU-forskeren er helt sikker på, at dette forskningsgennembrud er et vigtigt skridt i den grønne omstilling. 1

5 José Luis Martinez Ruiz, lektor, DTU, jlmr@dtu.dk

Om CRISPR

CRISPR er en teknologi, man bruger til at klippe cellers DNA over på et bestemt sted. Den mest almindelige type CRISPR er CRISPR/Cas9. Cas9 er det protein, der klipper DNA’et over.

CRISPR/Cas9 er på få år blevet et meget udbredt redskab til genmodificering, fordi metoden er hurtig, præcis og forholdsvis enkel at bruge.

Man kan bruge CRISPR/Cas9 til at:

• deaktivere gener

• indsætte et nyt stykke DNA i arvemassen

• ændre gener, f.eks. så en mutation forsvinder.

Lektor José Martinez (tv.) forsker og underviser i fermentering ved DTU.

NYE VEJE TIL RENT VAND

I Ghana er der udsigt til, at flere får rent vand ved hjælp af en ny metode til vandrensning opfundet af en DTU-studerende.

Da Johan Sølver gik i gang med at arbejde hos den danske kemifabrik Alumichem for tre år siden i forbindelse med et praktikforløb, havde han ikke lige set, at han som kemistuderende på DTU allerede i dag ville være i gang med at udvikle et helt nyt produkt.

“Jeg sidder faktisk og tegner det udstyr, jeg skal bruge til at fremstille den nye kemiske løsning, som jeg selv har fået idéen til,” fortæller Johan Sølver stolt om sit arbejde i virksomheden, der har speciale i at rense særligt spilde- og drikkevand med aluminiumsprodukter.

“Jeg sidder med et produkt, som er en videreudvikling af den kemi, vi allerede kender på vandrensningsmarkedet. Men min måde at fremstille det på gør processen hurtigere og mindre farlig,” fortæller den 26-årige om sit

arbejde i Alumichems udviklingsafdeling, som han passer ved siden af sit studie i kemi og bioteknik.

Rent vand verden rundt

”Vi bliver jo flere og flere på kloden, og vandrensning er et stort og voksende problem, så det er helt afgørende, at vi bliver dygtige til det her,” siger han og fortsætter:

”Jeg har fået lov til at være meget bredt med i hele processen på den måde, at jeg både lægger en plan for min proces og bestiller komponenter til mine forsøg hos andre virksomheder. Det giver en meget fin allround-idé om, hvordan man driver en udviklingsproces frem.”

Når den nye metode en dag tages i brug, vil den komme mange mennesker til gode, da Alumichem er i fuld gang med at udbrede sin teknologi

”Vi bliver jo flere og flere på kloden, og vandrensning er et stort og voksende problem, så det er helt afgørende, at vi bliver dygtige til det her.”

KANDIDATSTUDERENDE JOHAN SØLVER, DTU

Den danske virksomhed Alumichem renser drikkevand i Ghana med kemi udviklet på fabrikken i Kalundborg. Op mod 1,8 mia. mennesker på verdensplan vil til næste år mangle rent vand.

og kemi i både Brasilien, Ghana, Den Dominikanske Republik og Sverige. Faktisk renser virksomheden allerede drikkevand til mindst 14 mio. mennesker verden over.

Skræddersyede løsninger

I et demonstrationsanlæg i Ghana kører virksomheden ved hjælp af lokal arbejdskraft forsøg med at rense overfladevand fra floder til brug for drikkevand ved at udfælde og fjerne forurenende stoffer med et rensemiddel baseret på aluminium fremstillet af den danske virksomhed. I anlægget tester virksomheden forskellige skræddersyede løsninger, og her vil Johan Sølvers nye metode også på sigt blive afprøvet, inden den kan rulles ud.

“Vores mission er hele tiden at raffinere vores metode og kemi, så vi kan levere en så bæredygtig vandrensning som muligt, eksempelvis ved at fremstille kemien i Ghana, så den ikke skal transporteres hele vejen fra Danmark,” forklarer Alumichems direktør, Jens Husted Kjær. 1

4 Læs mere på www.alumichem.com

UDTJENTE OLIE- OG GASFELTER KAN FÅ

NYT KLIMAVENLIGT LIV SOM CO2-LAGRE

2 Henrik Olsen

3 Shutterstock, Thomas Steen Sørensen

På DTU arbejder forskere målrettet med at udvikle

Nordsøens udtjente olieog gasfelter til fremtidens lagre af CO2. Forskernes indgående kendskab til undergrunden i den danske Nordsø er nøglen til succes.

Permanent lagring af CO2 er et af de redskaber, der skal benyttes for at reducere atmosfærens indhold af drivhusgassen, der driver klimaforandringerne. På forskningscenteret DTU Offshore er man i fuld gang med at undersøge, om vi kan udnytte undergrunden i Nordsøen til CO2-lagring.

”De eksisterende og nedlagte olieog gasfelter har den fordel, at undergrunden er veldefineret, fordi vi har en enormt masse data om både de geologiske forhold og om de installationer, der er derude. Vi har gennem de første ti år af centerets eksistens opbygget ekspertviden om, hvordan væsker, gasser

og tryk opfører sig dernede, og de to ting er tilsammen nøglen til at forstå CO2-lagring i Nordsøens undergrund,” fortæller Charlotte Nørgaard Larsen, som er leder af DTU Offshores forskning i CO2-lagring.

DTU Offshore blev oprindeligt etableret i 2014 under navnet Danish Hydrocarbon Research and Technology Centre. Som navnet antyder, var det forskning i udnyttelsen af de danske olie- og gasfelter, som var i fokus. I 2022 skiftede organisationen navn til DTU Offshore, Danish Offshore Technology Center, for bedre at afspejle centerets bredde, der i dag omfatter forskning i offshore-industriens miljøpåvirkning samt offshore CO2-lagring.

Inden for det sidstnævnte felt undersøger forskere, hvordan vi kan optimere muligheden for at udnytte Nordsøens olie- og gasfelter til CO2-lagring og til at udvikle teknologier, som kan være med til at løse nogle af de miljømæssige problemer, der kan opstå i relation til CO2-lagring.

Vigtigt link til industrien

Centerets detaljerede forståelse af undergrunden i Nordsøen er en kæmpe fordel, pointerer Charlotte Nørgaard Larsen, for store dele af den dataindsamling, som er nødvendig andre steder, kan man springe over. Det gør det både nemmere og billigere. Så selve centerets historiske rolle som forskningsplatform inden for olie- og gasindustrien giver DTU Offshore et forspring i forhold til at løse nogle af udfordringerne ved CO2-lagring.

”Kombinationen af geologisk viden og ingeniørvidenskab findes ikke andre steder i det danske forskningsmiljø,” forklarer Charlotte Nørgaard Larsen, og så peger hun på endnu et vigtigt element:

”Vi har to håndfulde ansatte med baggrund inden for offshore-industrien, så vi har dette link til industrien. Vi har gennem årene opbygget en rolle, hvor vi sørger for, at forskningen inden for olie- og gasudvinding bliver samlet og kommer ud at blive brugt i industrien. Det er en rolle og en forbindelse, som vi kan udnytte nu til at accelerere CO2-lagring i Danmark.”

De danske kalkreservoirer

Hovedparten af olie- og gasudvindingen fra den danske del af Nordsøen er sket fra kalkreservoirer et par kilometer under havbunden. Her har olien og gassen været lagret i mikroskopiske porer, der gennemkrydser den underjordiske kalk, og som nu kan udnyttes til at deponere CO2. Det skaber en helt særlig problemstilling, når man vil udnytte reservoirerne til CO2-lagring, for når CO2 kommer i forbindelse med vand, så dannes der kulsyre. Da syre opløser kalk, kunne der potentielt opstå problemer med utilsigtet opløsning

”De eksisterende og nedlagte olie- og gasfelter har den fordel, at undergrunden er veldefineret, fordi vi har en enormt masse data om både de geologiske forhold og om de installationer, der er derude.”

af kalken, som måske kunne påvirke reservoirets styrkeegenskaber.

Derfor har DTU Offshore udført en række laboratorieeksperimenter, hvor de har pumpet CO2 ind i kalkprøver fra danske olie- og gasfelter under de samme temperatur- og trykforhold, som hersker i undergrunden. Eksperimenterne har vist, at der ikke opstår problemer, som står i vejen for CO2-lagring.

Det tætte lager

En ting er at fylde et reservoir med CO2, men CO2-lageret skal også være tæt for at undgå, at drivhusgassen bare siver ud igen. Her er der to kritiske elementer: boringerne og den tætte bjergart, som ligger lige oven på reservoiret.

Planen er at genanvende nogle af de boringer, som blev anvendt til produktion af olie og gas. Men da det nu er en helt anden type gas, der skal løbe gennem installationerne, skal man sikre, at der ikke sker uheldige reaktioner. Det er især korrosion, dvs. uønskede nedbrydninger af metaller, man er på vagt overfor. I samarbejde med DTU’s faglige miljø inden for byggeri og mekanisk teknologi og Aarhus Universitet bliver der derfor dels udført modelberegninger til korrosionsforudsigelse og dels udviklet en belægning, som kan forhindre korrosionen af borerørene.

I forladte olie- og gasfelter er der tillige mange ældre boringer, som er plomberede med en bestemt type tæt cement. Her er det vigtigt, at cementen forbliver tæt, så den lagrede CO2 ikke

Bifrost – et aktuelt CO2-lagringsprojekt

• DTU deltager i Projekt Bifrost, der undersøger, om det udtjente olie- og gasfelt Haraldfeltet kan genbruges som CO2-lager.

• Projektet, der blev indledt i 2022, er en del af Energistyrelsens Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP).

• Bifrost-projektet udføres af et konsortium bestående af DUC-partnerskabet (TotalEnergies, BlueNord og Nordsøfonden), Ørsted og DTU.

• Haraldfeltet består af to forskellige reservoirtyper. I den vestlige del udgøres reservoiret af sandsten, mens det består af kalksten i den østlige del. DTU Offshores opgaver er primært relateret til kalkstensreservoiret.

• Herudover udvikler DTU Offshore overvågningsteknologier, mens DTU Management udfører en undersøgelse af borgernes accept af CO2-lagring som en del af løsningen på klimaproblemerne.

• Bifrost-projektet afsluttes i 2024 med en vurdering af, om CO2-lagring rent faktisk kan lade sig gøre i Haraldfeltet – og alt tyder i øjeblikket på, at det er tilfældet.

KILDE: MALENE ROD VEST, PROGRAMDIREKTØR, DTU OFFSHORE

PROGRAMME MANAGER, CHARLOTTE NØRGAARD LARSEN, DTU OFFSHORE

siver ud fra kalkens mikroporer og via boringen forsvinder op og ud i atmosfæren igen. Det er et af de forskningsområder, som DTU Offshore også arbejder med.

Olie- og gasfelter har altid en forseglende lerbjergart over selve reservoiret. Det er dette geologiske segl, som har holdt kulbrinterne tilbage i reservoiret i millioner af år, inden vi begyndte at pumpe dem op. Seglet har samme funktion, når reservoiret i fremtiden skal fungere som CO2-lager. Den forskning, som DTU Offshore udfører, har bl.a. til formål at vurdere, om det er muligt at påvirke lerbjergarten, så den kan forstærke tætningseffekten af cementplomberingen omkring de efterladte boringer. Derudover foretager DTU Offshore modelberegninger, som skal vise, om der opstår småfrakturer i den forseglende lerbjergart, når trykforholdene bliver ændret i forbindelse med injektion af CO2

Men det er ikke kun udtjente olieog gasfelter, som er i søgelyset. DTU Offshore arbejder ligeledes med at undersøge, om nogle af de såkaldte saline akviferer, altså porøse geologiske lag med saltholdigt grundvand, der optræder mange steder i Nordsøen, kan anvendes til CO2-lagring. Det

Borekerner fra den kalkrige undergrund ude i Nordsøen indgår i forskernes arbejde med at undersøge CO2­lagring.

”CO2-lagring udgør en vigtig del af Danmarks og EU’s klimastrategier. Derfor er der behov for DTU Offshores viden og ekspertise for at løse klimaudfordringerne.”

kan nemlig udvide lagringspotentialet betydeligt.

Overvågning af lagre

Ifølge EU-direktivet om CO2-lagring er der krav om at overvåge lageret, så man ved, om det holder tæt.

”Denne overvågning er helt klart en del af basis for den accept fra borgerne, som skal til, når man begynder at lagre CO2 i undergrunden,” forklarer Simon I. Andersen, som er professor på DTU Offshore.

Der eksisterer ingen metoder til permanent overvågning af CO2-udslip fra CO2-lagre til havmiljøet over store områder. Det skaber et problem. Det kan nemlig være vanskeligt at vurdere, om der er tale om et udslip, eller det er helt naturlige sæsonvariationer, man observerer, når man kun foretager spredte målinger med store tidsintervaller imellem. Derfor har DTU Offshore satset målrettet på at udvikle

sensorer til kontinuerte målinger af CO2 ved havbunden.

Valget faldt på en fiberoptisk teknologi, hvor selve sensorerne består af en mikrometertynd belægning af et kemisk stof sammensat af både metal-ioner og organiske molekyler. Mængden af CO2 i belægningen varierer i takt med variationerne i vandets CO2-indhold. Det påvirker samtidig det lyssignal, man sender gennem den optiske fiber, og denne ændring kan så registreres og omsættes til et specifikt indhold af CO2 i havvandet, forklarer professoren.

Det er planen at placere sensorelementer med mellemrum på de lange optiske fibre, som så skal lægges ud på havbunden i et netværk over CO2lageret. På den måde kan de præcist registrere, hvor et udslip sker – hvis det sker. Denne form for overvågningsudstyr er helt ny, og dele af udstyret er i øjeblikket under patentbehandling.

Vigtigt for klimastrategierne

Birgitte Dalsgaard Larsen, teknisk advisor på DTU Offshore, ser et stort behov for at udnytte DTU Offshores kompetencer i forbindelse med de kommende års CO2-lagringsprojekter.

”CO2-lagring udgør en vigtig del af Danmarks og EU’s klimastrategier. Derfor er der behov for centerets viden og ekspertise for at løse klimaudfordringerne.”

Det er især på to områder, centeret kan bidrage, påpeger hun:

”Det ene område er at skræddersy arbejdsprogrammer, så de adresserer de mest usikre parametre inden for CO2-lagring. Det andet er at udvikle nye teknologier, så vi sikrer en effektiv og sikker lagring af CO2.” 1

5 Charlotte Nørgaard Larsen, programme manager, DTU, clarsen@dtu.dk

CO2 INJICERES NED I UNDERGRUNDEN – OG HVAD SÅ?

Kemiforskere udbygger en simulator, så den kan forudsige, hvad der sker, når vi injicerer og lagrer CO2 i undergrunden.

2 Lotte Krull

3 Gulf Coast Carbon Center

Inden man udser sig et bestemt geografisk sted til lagring af CO2 i undergrunden, så er det godt at have en præcis idé om, hvad det er, man sætter i gang, både i det øjeblik man begynder injektionen, dvs. processen med at pumpe drivhusgassen derned, og over tid – i op til hundredvis af år – mens gassen er dernede. Det kræver, at man er i stand til at lave ret præcise forudsigelser, og det kan man ved hjælp af en simulator.

Om INNO-CCUS

• INNO-CCUS er et dansk initieret partnerskab med over 80 partnere fra bl.a. universiteter, GTS-institutter og private og offentlige virksomheder, der arbejder på ca. 30 projekter.

• CCUS er en forkortelse for Carbon Capture, Utilisation, and Storage, det vil sige fangst, lagring og anvendelse af CO2

• INNO-CCUS-sekretariatet er placeret på DTU, hvor professor Erling Stenby, institutdirektør for DTU Kemi, er vice chairman i partnerskabet.

Nu er en gruppe kemiforskere fra DTU ved at udbygge CO2-lagringssimulatoren GEOS med deres ekspertviden inden for bl.a. geokemiske reaktioner. GEOS er et open source-værktøj, som oprindeligt er udviklet af Lawrence Livermore National Laboratory, Stanford University og TotalEnergies.

Algoritmer beregner kemiske reaktioner Forskernes arbejde sker i regi af det store grønne partnerskab INNO-CCUS, som er finansieret af bl.a. Innovationsfonden.

”Vores gruppe på DTU Kemi har gennem mange år udviklet algoritmer, der kan beregne, hvordan kemiske reaktioner forløber, og i dette projekt kan vi bidrage med algoritmer, der beregner, hvordan CO2 vil opføre sig under forskellige temperaturer, tryk og i mødet med andre stoffer i undergrunden som f.eks. saltholdigt vand, mineraler eller kulbrinter, som er rester i et udtømt olie- og gasreservoir,” siger lektor Wei Yan, som er leder af DTU’s bidrag til simulatoren.

Med simuleringerne vil det også være muligt at vurdere, om den planlagte injektion kan blive kompromitteret af uønskede fænomener.

”Der kan opstå forskellige uønskede kemiske reaktioner, når CO2’en injiceres. Hvis der f.eks. er saltholdigt vand til stede, kan der opstå en udfældning af saltet, der kan føre til blokeringer i de brønde, som giver

”Vi supplerer med viden, som i sidste ende kan være udslagsgivende for, om stedet er egnet til CO2-lagring”

LEKTOR WEI YAN, DTU

adgang til undergrunden. Vi supplerer med viden, som i sidste ende kan være udslagsgivende for, om stedet er egnet til CO2-lagring,” siger Wei Yan.

Forudsiger flere hundrede år frem Hvis stedet er egnet, kan simuleringer også forudsige, hvordan CO2’en vil udbrede sig i undergrunden efter injektionen, samt hvordan drivhusgassen stabiliserer sig over tid både rent geologisk og rent kemisk. Begge dele kan hjælpe med at holde drivhusgassen fanget i lang tid, hvilket er hele formålet med lagringen.

Forskerne har frem til 2027 til at udvikle simulationsprogrammet. Programmet skal derefter frigives og udbydes som et gratis redskab, som kan anvendes af alle, der skal beslutte beliggenheden af fremtidige CO2-lagre. 1

5 Wei Yan, lektor, DTU, weya@kemi.dtu.dk

Stig Staghøj Knudsen kobler af fra sit arbejde, når han sejler ud fra Brejning Havn ved Vejle Fjord i sin 25 fods sejlbåd. Som sejler får han ikke noget personligt ud af sine forskningsresultater, da han ikke sejler i den bådtype, som forskningen handler om.

Stig Staghøj Knudsen

Alder: 40

Uddannelse: Cand.polyt., Konstruktion og Mekanik, DTU

Projektets forskningsfelt: Fluid-struktur interaktion

Projektperiode: 2021-2023

Vejledere: Professor Jens Honore Walther (hovedvejleder) og professor Brian Nyvang Legarth, begge fra DTU Construct

Min forskning kan føre til OL-guld

2 Magnus Stenaa Jensen, Lotte Krull

3 Frida Gregersen

Mit ph.d.-projekt handler om … … hvordan man kan optimere sejladsen af katamaranen Nacra 17, som er en olympisk bådklasse. Båden er en såkaldt hydrofoilbåd, dvs. at den har foils, som er vinger, der virker under vandet og løfter bådens to skrog over vandoverfladen, så den nærmest flyver hen over vandet. Det giver mindre modstand og dermed øget hastighed.

Der er mange måder at justere foilerne på. De kan vinkles forskelligt i vandet, og man kan fordele vægten på dem forskelligt. Vejrforhold påvirker også sejladsen, ligesom man skal tage højde for, hvor meget båden bevæger sig sidelæns. Da foilerne bærer hele bådens vægt, vil de afbøje meget, dog uden at de går i stykker. Deformationerne påvirker, hvordan vandet strømmer forbi foilerne, og det har indflydelse på bådens fart.

Så det er en kompleks problemstilling at finde den optimale måde at sejle båden på, og det er det, jeg har lavet beregninger på. Hidtil har de fleste udregninger været relativt simple, men i min forskning har jeg kombineret flere komplekse matematiske modeller for at opnå mere præcise beregninger. Bl.a. har jeg inkluderet tidslig variation i min model, hvor der ellers er brugt mere statiske modeller. Tidslig variation er vigtigt, da denne type båd er enormt dynamisk, og tingene sker meget hurtigt.

Forskningen kan bidrage til … … at give sejlerne de sidste marginaler. Det er virkelig dygtige sejlere, der sejler Nacra 17, så det er de helt små procenter, der kan afgøre, om det bliver til guld eller en sidsteplads. Ved at simulere bølger og vindens påvirkning af båden kan sejlerne få en indsigt i, hvor det er bedst for dem at placere sig på båden, og hvordan båden skal justeres, hvis de skal sejle så hurtigt som muligt uden at kæntre.

Jeg har lavet modellen i samarbejde med Laura Marimon Giovannetti, der ud over at være forsker også er træner for det svenske og danske Nacra 17-landshold, og hun bruger viden fra modellen direkte i sin træning.

I forskningens verden vil mit arbejde bidrage til, at man fremover benytter flere komplicerede regnemodeller inden for fluid-struktur interaktion og får dem til at arbejde sammen.

Det har været en god dag på jobbet, når … … modellerne virker, og man rammer værdier, der passer med måleresultaterne. Vi har selv lavet nogle enkelte målinger ude på vandet, men ikke nok til, at vi har kunnet bruge det til validering. Derfor har vi anvendt nogle forsøgsdata, som er lavet i en testtank i Sverige. Vi kan sætte en masse avancerede simuleringer op, men vi har behov for at vide, om de regner rigtigt. Derfor har vi brugt meget tid på at validere modellerne.

Jeg blev ph.d.-forsker på DTU, fordi … … jeg fik muligheden for at arbejde intensivt med sejlbåde og fluid-struktur interaktion. Muligheden dukkede op, fordi professor Jens Honore Walther på DTU Construct havde nogle forskningsmidler til et projekt inden for sportens verden, som skulle omhandle strømning (flow). Jeg kender ham fra min tid som studerende, hvor jeg skrev mit masterspeciale med ham som vejleder.

Som ny ph.d.-forsker blev jeg overrasket over … … hvor meget historisk materiale der forventes i artikler, og hvor mange små detaljer der skal diskuteres. Der er en detaljegrad, som jeg finder en smule overdrevet. Jeg har arbejdet i industrien i mange år – både som uddannet diplomingeniør og senere som uddannet civilingeniør, så jeg er vant til et højere tempo, og at man fokuserer mere på resultater frem for historikken inden for feltet. Der var nogle reviews af mine artikler i ph.d.-projektet, hvor feedbacken gik på, at jeg skulle skrive meget mere om, hvad andre forskere tidligere havde opnået af resultater inden for feltet. Det er selvfølgelig relevant at vide, men jeg synes, at det fylder utrolig meget.

I fremtiden vil jeg … … arbejde i min egen konsulentvirksomhed, Staghoj ApS. Jeg er allerede godt i gang. Jeg hjælper virksomheder med at løse konkrete opgaver og videreuddanner deres specialister. Min kundekreds er bl.a. industrivirksomheder, der har brug for optimering og beregninger af strømning. En af mine stærke kompetencer er optimering af skibsskrog, så jeg fortsætter med at arbejde med det maritime. Hvis jeg skal forske igen, så bliver det ikke på fuld tid. 1

Batterier som buffere

Lynopladning af elbiler kan lade sig gøre uden at belaste elnettet. Det er muligt, når man kombinerer en lynlader med et batteri, som du her kan se et udsnit af. Når efterspørgslen på strøm er større end produktionen, kan batteriet fungere som buffer for det eksisterende elnet. Lynladerløsningen er udviklet af virksomheden Nerve Smart Systems og er testet i samarbejde med DTU’s energilaboratorium PowerLabDK Læs mere på side 14

3 THOMAS STEEN SØRENSEN ZOOM