DTU’s renrum afgørende for udvikling og fabrikation
KUNSTIGT BLOD VIL REDDE LIV
Sådan forhindrer nye teknologier arbejdsulykker
DYNAMO SPØRGER: Hvordan får vi kul på CO2-fangst?
GIVER SPANDEN SPARKET: STARTUP SÆLGER MALING I PAPKASSER
Livreddende løsning
Professor Leticia Hosta Rigau arbejder på at fremstille kunstigt blod, som kan købe tid i en nødsituation, indtil patienter får adgang til en rigtig blodtransfusion.
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
Kvantechippen Majorana 1 fra Microsoft Foto: John Brecher/Microsoft
Lysende forskning
Årtiers forskning i skånsom brug af uv-stråling mod hudlidelser har gjort overlæge og professor Hans Christian Wulf fortjent til hele tre doktorgrader.
Giv agt!
Læs om professor Jochen Teizers brug af Internet of Things og kunstig intelligens til at forudse og forebygge skader og ulykker på byggepladser
Udviklingen af kvantechips er i fuld gang i DTU’s forskningsmiljøer, samtidig med at universitetet bygger nye renrum, så det også bliver muligt at fabrikere dem.
Vind, sol og fred
Mød professor Marie Münster, som mener, at den grønne omstilling ikke bare kan redde klimaet, men også øge nationers sikkerhed.
Kvantekemi som trylleformular
Ph.d.-studerende Michala
Damsgaard Jensen regner på, hvordan man på mest bæredygtig vis tryller grøn strøm om til grønne kemikalier.
Hjælp til ofre for slangebid
Ny modgift har i forsøg været i stand til at neutralisere gift fra hele 17 giftige slangearter, der findes i Afrika.
De maler fremtiden grønnere
Startup har i samarbejde med professionelle malere udviklet en emballageløsning, der skåner klimaet og kroppen.
Når innovation kræver mere end et kvikt hoved
Hvor får man den gode idé? Altså den idé, som bliver til en ny deep tech-virksomhed, der både skaber arbejdspladser og en mere bæredygtig udvikling?
Da jeg for nylig besøgte virksomheden ATLANT 3D i Taastrup ved København, fik jeg dette svar: Idéen – der blev grundlaget for virksomheden – opstod i renrummene hos DTU Nanolab.
Renrum er avancerede laboratorier, hvor luften udskiftes flere hundrede gange i timen, så den er så godt som partikelfri. Hos DTU Nanolab er rummene desuden fyldt med højteknologisk apparatur, som muliggør nanofabrikation, dvs. fremstilling af ultrasmå komponenter.
Adgangen til renrumfaciliteter hos DTU Nanolab var ganske enkelt forudsætningen for, at grundlæggeren af ATLANT 3D fik sin idé. I dag udvikler og sælger virksomheden en teknologisk løsning, som gør det
muligt at designe bl.a. mikrochips gennem ekstremt præcis placering af atomer. Nu har ATLANT 3D kontorer i tre lande, beskæftiger 45 personer og regner med at være oppe på 100 medarbejdere næste år. Virksomhedens kundeportefølje tæller bl.a. rumagenturene NASA og ESA.
For nogle år siden tog DTU’s bestyrelse den modige beslutning at investere flere hundrede mio. kr., så vi kan udvide DTU Nanolab. Udvidelsen sikrer, at virksomheder og forskere fra hele landet kan tage til Lyngby og som det eneste sted i landet fremstille mindre serier af bl.a. kvantechips.
Danmarks muligheder for at være med til at drive den globale udvikling inden for kvanteteknologi bliver hermed forstærket, da laboratorierne ikke kun bliver et sted, hvor nye idéer bliver afprøvet. De vil også opstå her.
For ligesom med ATLANT 3D, så kræver det indimellem mere end et kvikt hoved at få
den rigtige idé. Nogle gange kræver det også det rigtige sted, og når det gælder innovation inden for deep tech, så er det rigtige sted ofte inde i fantastisk højteknologiske laboratorier.
Anders Bjarklev Rektor
Opfindelsen, der køber dyrebar tid
Alvorligt blodtab fratager kroppen dens evne til at transportere ilt rundt til de vitale organer. Forskning i kunstigt blod viser lovende resultater som en måde at købe tid i en nødsituation, så det er muligt at nå frem til et hospital for at få en blodtransfusion.
2 Miriam Meister
3 Bax LIndhardt
Har du hørt om professoren, der arbejder med at udvikle kunstigt blod, men risikerer at besvime, hvis hun ser den ægte vare? Det lyder måske som starten på en vittighed, men Leticia Hosta Rigaus forskning er faktisk et spørgsmål om liv og død.
De sidste 10 år har hun haft fokus på at udvikle et stof, der kan gives i stedet for en transfusion til patienter, som har mistet blod i nødsituationer som f.eks. jordskælv, bilulykker eller kamphandlinger. For her er rigtigt blod ofte ikke til rådighed, da det skal opbevares på køl, hvilket de fleste ambulancer ikke har udstyret til – og med en holdbarhed på blot 42 dage har blodbanker ofte ikke nok blod på lager til at dække en naturkatastrofe.
af, hvordan man fremstiller en kapsel, der kan transportere hæmoglobinet ind i patienterne.
”Frit hæmoglobin er giftigt af flere årsager, og derfor findes det ikke i vores kroppe. I kroppen er det indkapslet i vores røde blodlegemer, og det er det, vi forsøger at efterligne ved at placere hæmoglobinmolekylerne i specialdesignede kapsler,” fortæller hun.
Det lykkedes tidligt gruppen at indkapsle nogle få molekyler i nanokapslerne for så blot at indse, at med så små mængder hæmoglobin i hver kapsel ville der ikke være tilstrækkelig plads i blodbanen til at injicere den nødvendige mængde af stoffet.
”Så vi fortsatte med at udvikle metoder, der gjorde det muligt at fylde stort set hele kapslen med hæmoglobin, og med de metoder kan de fyldte kapsler produceres i relativt store mængder i ét trin,” siger hun.
En vigtig del af gruppens arbejde har været at finde ud af, hvordan kapslerne kan camoufleres.
”Når man tilføjer noget kunstigt til kroppen, vil den sige: Okay, jeg skal fjerne det her fremmede meget hurtigt.
Om blod
• Blodmængden hos voksne er ca. 4-5 liter.
• Blodets røde blodlegemer indeholder hæmoglobin – et protein, der binder ilt i lungekapillærerne og transporterer det rundt i kroppen til de vitale organer.
• Hvis en person mister for meget blod, vil de vitale organer som hjerne og hjerte ikke få nok ilt.
Det stof, der udvikles på DTU, giver patienten en dosis hæmoglobin, som er et vigtigt protein i blodet, der binder ilt i lungerne og transporterer det til de forskellige organer, med det formål at holde patienterne i live, indtil de kan modtage rigtigt blod.
”Vores mål er at levere en overgangsløsning, der kan holde en person i live i timer eller endda et par dage,” forklarer professoren.
Kløgtige kapsler
Forskerne i Leticia Hosta Rigaus gruppe bruger en relativt enkel metode til at udvinde hæmoglobin fra koblod, som ligner det, der findes i menneskeblod. Det svære har været at finde ud
Så vi er nødt til at påføre en belægning uden på kapslerne, så vores immunsystem ikke genkender dem,” siger Leticia Hosta Rigau.
Lovende resultater
Gruppen har for nylig fejret fantastiske (endnu ikke offentliggjorte) resultater fra dyreforsøg, der er gennemført i samarbejde med Nantes Université i Frankrig. I undersøgelsen blev fuldt bedøvede rotter udsat for livstruende blodtab, inden de fik stoffet.
”Vi var i stand til at genoplive dem, og det er vi meget begejstrede over. Vi skal selvfølgelig gentage forsøget flere gange, men nu har vi i hvert fald gjort det to gange,” siger professoren entusiastisk.
Forude ligger også arbejde med at finpudse opfindelsen, som hvordan man undgår potentielle allergiske reaktioner forårsaget af det polymer, der bruges i den nuværende belægning.
Opfindelsen
• Ambulancer kører sjældent med blod, da kun meget få har udstyr til at opbevare det køligt som påkrævet. Det kunstige blod, der udvikles på DTU, kan potentielt opbevares ved stuetemperatur.
• Det kommer i pulverform, som blandes med saltvand, før det injiceres. Det kan bruges uanset blodtype og kan ikke overføre sygdomme.
• Leticia Hosta Rigau har indgivet to patentansøgninger vedrørende sin opfindelse.
• Arbejdet er finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond, Det Europæiske Forskningsråd, Novo Nordisk Fonden og Lundbeckfonden.
”Vi kan ikke have en superlovende teknologi, der virker på rotter, og så stoppe, fordi reglerne er for stramme. Vi må prøve at finde en løsning.”
PROFESSOR LETICIA HOSTA RIGAU
Leticia Hosta Rigau indrømmer, at det på sigt vil være en udfordring at gennemføre kliniske studier, da ulykkesofre ofte også lider af f.eks. indre blødninger eller brækkede lemmer, så det vil være svært at sammenligne stoffets virkning på forskellige patienter. Det er også vanskeligt at bede mennesker i en nødsituation om at give samtykke til et forsøg.
”Men vi må finde en måde at gøre det på,” siger hun beslutsomt og fortsætter:
”Vi kan ikke have en superlovende teknologi, der virker på rotter, og så stoppe, fordi reglerne er for stramme. Vi må prøve at finde en løsning.”
Alternativ anvendelse
Gennem sin forskning har Leticia Hosta Rigau lært, at mens en donor ideelt set kan donere op til otte livreddende organer, transplanteres der i USA i gennemsnit kun tre organer pr. patient på trods af årtiers indsats for at forbedre det tal.
Én årsag er vanskeligheder med at opbevare organerne, indtil de når frem til modtageren. Det spild har fået hende
til at undersøge, om hendes opfindelse kan gøre donerede organer brugbare i længere tid.
”Hvis man kan holde organerne levedygtige med en opløsning, der tilfører ilt, vil man kunne forlænge opbevaringsperioden. Det er vores hypotese, og jeg har tillid til, at vores løsning kan bruges til organopbevaring, måske med nogle yderligere tilpasninger,” siger hun.
Hun håber at skaffe penge til at arbejde med denne anvendelse, som er meget lettere at undersøge end kunstigt blod, da det er meget nemmere at måle flere parametre i et opbevaret organ før transplantation for at vise, at det virker.
”Jeg vil fortsætte med at udvikle løsningen, så den fungerer til dette formål, og så vil jeg arbejde på at opskalere det og starte en virksomhed. Realistisk set giver det bedre mening at starte med noget, der kan klassificeres som medicinsk udstyr, da vejen til markedet er mere direkte.” 1
5 Leticia Hosta Rigau, professor, DTU, leri@dtu.dk
Professor Leticia Hosta Rigau har i et årti forsket i en overgangsløsning, der skal kunne holde patienter med blodtab i live, indtil de kan få en blodtransfusion.
Lægen, der nu er doktor hele tre gange
Hans Christian Wulf, overlæge på Bispebjerg Hospital, har brugt både ingeniør- og lægevidenskab til at mindske bivirkninger ved lysbehandling – et arbejde, der har gjort ham fortjent til tre doktorgrader.
3
Overlæge og professor Hans Christian Wulf forsvarede sin tredje doktordisputats på sin 82-års fødselsdag i august.
Forskellige hudtyper reagerer forskelligt på den uv-stråling, som bruges i behandlingen af hudlidelser som psoriasis og børneeksem. Viden om, hvordan den individuelle hudtype reagerer, er afgørende for, at man kan tilpasse uv-doserne og dermed forbedre diagnosticeringen, forebyggelsen og behandlingen af hudlidelser.
Efter årtiers forskning inden for dette område og doktorgrader i henholdsvis
medicin og farmaci har overlæge og professor på Bispebjerg Hospital Hans Christian Wulf nu udvidet rækken med en teknisk doktorgrad.
Tværfagligt samarbejde
Det er en milepæl, som han selv vurderer, ikke havde været mulig uden tværfagligt samarbejde med ingeniører: ”Jeg ser ingeniørvidenskabens rolle i udviklingen af moderne medicinsk behandling som en nødvendighed. Jeg har ikke en tro på, at læger kan og ved alt.”
Med til historien hører, at professoren med stor sandsynlighed er den første dansker, der har opnået tre forskellige doktorgrader. Der er intet centralt register over uddelingen af doktorgrader i Danmark, men hverken
DTU eller Hans Christian Wulf er bekendt med, at det er sket før.
Skånsomme opfindelser
Den tekniske doktorgrad har han bl.a. gjort sig fortjent til ved at udvikle apparater, der måler hudens rødme og pigmentering, når den udsættes for uv-stråling. Med det kan man skræddersy behandlinger til den enkelte patient. Dertil har Hans Christian Wulf defineret den internationale måleenhed SED (Standard Erythema Dose), som uv-dosen måles i.
Den ingeniørfaglige tilgang gik igen i opfindelsen af optimerede uv-kabiner, der er særlige rum til brug i lysbehandling, som kan reducere den nødvendige
uv-dosis med op til 68 pct. – til gavn for patientens sikkerhed.
Det er bl.a. disse opfindelser og den tilhørende forskning, der udfoldes i Hans Christian Wulfs afhandling, og som har gjort ham fortjent til den tekniske doktorgrad.
Siden 1996 har Hans Christian Wulf været professor og overlæge på Bispebjerg Hospitals hudafdeling. Hans doktorafhandling ’Technological Developments in Photodermatology’ består af 12 forskningspublikationer, som spænder over en periode fra 1994 og frem. 1
5 Hans Christian Wulf, overlæge, Bispebjerg Hospital, hans.christian.olsen.wulf@regionh.dk
Doktorgraden
i teknisk videnskab
• Dr.techn. er den højeste danske akademiske udmærkelse inden for ingeniør- og teknisknaturvidenskabelig videnskab.
• Den første dr.techn. blev uddelt på DTU i 1918.
• Siden har mere end 200 personer modtaget graden.
2 Christian Tremmer
Mikal Schlosser
DTUfingeraftryk på klimarapport
To ledende DTU-forskere inden for klimaforandringer og teknologier til at forebygge dem er udvalgt som hovedforfattere til den næste rapport fra FN’s klimapanel, IPCC.
Hæder for excellent undervisning
Den erfarne professor og studieleder Ulrich Krühne har mod taget Uddannelses- og Forskningsministeriets Undervisningspris 2025. Æren – og 500.000 kr. – er blevet tildelt for hans innovative måde at integrere digitale værktøjer på i sin undervisning og for hans måde at undervise på, hvor omdrejningspunktet er åbenhed, feedback og et blik for studerendes forskellige måder at lære på.
DTU’s Undervisningspris 2025 har lektor Timothy P. Jenkins fået for at skabe et kursus, der for første gang blev udbudt i år, og som er gået rent ind hos de studerende. Kurset forener to traditionelt set adskilte domæner, avanceret proteinteknik og kunstig intelligens, og giver de studerende mulighed for at udforske krydsfeltet mellem dem i praksis. Lektoren bruger bl.a. virtual reality til at formgive molekyler for at hjælpe de studerende med at visualisere molekylernes form og struktur.
1.146
SÅ MANGE TON CO 2 -ÆKVIVALENTER
HAR DTU GENNEM DE SIDSTE FIRE ÅR SPARET KLODEN FOR GENNEM ET PROJEKT PÅ TVÆRS AF UNIVERSITETET, DER SIKRER
STØRST MULIG GENBRUG
ELLER GENANVENDELSE AF UDTJENT IT-UDSTYR.
Professor Marie Münster fra DTU Management (hvis forskning du kan læse meget mere om på side 36) skal bidrage til udarbejdelsen af et kapitel i delrapport tre om reduktion af drivhusgasser. Det vil beskrive, hvordan forskellige energisektorer og -systemer kan integreres og fungere i samspil for at begrænse udledningen. Hendes kollega, postdoc Shreya Some, skal bidrage til arbejdet med et kapitel i delrapport to om konsekvenserne ved klimaforandringerne og vores tilpasningsmuligheder. Kapitlet skal opdatere de nuværende tekniske retningslinjer fra 1994 for at vurdere den mulige påvirkning og vores handlemuligheder, så retningslinjerne inddrager den viden og de modeller, der er genereret i de seneste 30 år. Retningslinjerne kommer også til at indeholde nye aspekter såsom tab og skader. Delrapporterne forventes publiceret midt 2028. Den samlede rapport forventes først offentliggjort ultimo 2029. Dokumenterne forsyner politiske beslutningstagere med regelmæssige videnskabelige vurderinger af klimaændringer, deres konsekvenser og potentielle fremtidige risici samt fremlægger muligheder for tilpasning og afbødning.
”Vi har i Europa ikke været gode nok til at booste idéer og teknologier med stort skaleringspotentiale. Det vil vi med DTU SkyFactory gå forrest for
at
ændre på, så vi kan bidrage til at skabe arbejdspladser, vækst og teknologisk suverænitet.”
Det siger rektor Anders Bjarklev om en ny iværksætterhub, som i samarbejde med hele DTU’s innovationsøkosystem skal gøre hver 10. DTU-startup til en vækstvirksomhed. Udvalgte startups vil her bl.a. få adgang til infrastruktur og kapital samt støtte til teamsammensætning og strategisk udvikling.
Her skal danske kvantechips fabrikeres
Med kvantechips kan vi realisere teknologier som kvantecomputere, superfølsomme sensorer og ubrydelig kryptering.
Det er teknologier, der kan revolutionere alt fra kemiske processer, diagnostik og medicin, samt sikre vores data og kommunikation.
For at udvikle og fabrikere kvantechips skal forskere og virksomheder have adgang til avancerede renrum, laboratorier og udstyr.
DTU har sat gang i byggeriet af de eftertragtede faciliteter, der vil stå klar i 2027. De bliver afgørende for Danmarks position i den globale konkurrence om at virkeliggøre fremtidens potente kvanteteknologier.
Lyden af den 90 ton tunge boremaskine på Ørsteds
Plads på DTU er ikke til at tage fejl af. Her bliver der arbejdet på højtryk for at bore sig langt ned i undergrunden for at opføre Nanolab Phase 4: en ny state of the art-facilitet, der giver adgang til avanceret udstyr og miljøer til at udvikle og producere kvantechips.
Den nye bygning vil udvide og forbedre de nuværende faciliteter på DTU Nanolab og skal bl.a. indeholde et 700 m2 renrum med plads til den nyeste generation af udstyr til nano-
fabrikation. Her vil forskere og virksomheder kunne udvikle og fabrikere fysiske komponenter til kvantesensorer, kvantekrypteringsenheder eller kvantecomputere, som kræver ekstremt præcise og kontrollerede nanofabrikationsmiljøer. Det skal være med til at styrke Danmarks position som en førende nation inden for kvanteteknologi og innovation.
Teknologien er vigtig, fordi den kan bryde grænser for, hvad vi troede var teknologisk muligt. Det kan bl.a. fremskynde forskning i nye materialer, medicin og kemiske processer.
”Der er brug for faciliteter i absolut topklasse for at kunne producere kvantechips i Danmark. Derfor er vores fokus i Nanolab Phase 4 helt klart på fabrikation. Den nye bygning er ikke kun et løft til forskning og udvikling,
men også til småserieproduktion og opskalering mod industriel fremstilling. Vi vil dække hele spektret – fra grundforskning og prototyper inden for nanoteknologi og kvanteteknologi til at udvikle industrielle produktionsprocesser. Målet er at fastholde både startups og den fremvoksende industri i Danmark,” siger Jörg Hübner, der er direktør i DTU Nanolab.
Blandt verdens førende renrum Nanolab Phase 4 begyndte som en idé i 2019 og har siden udviklet sig til en central del af Danmarks strategiske satsning på kvanteteknologi. Bygningen skal imødekomme den stigende efterspørgsel fra forskere og virksomheder, der arbejder med nanoteknologi, kvantechips og avancerede sensorer. Det sker, i takt med at behovet for mere
”Det
er meget fremsynet, at DTU har valgt at investere i udvidelsen af DTU Nanolab. Den type teknologi, der vil kunne anvendes og udvikles på Nanolab, er afgørende for, at danske forskere og virksomheder kan udføre nanofabrikation på højeste niveau.”
CHIEF SCIENTIFIC OFFICER, LENE ODDERSHEDE, NOVO NORDISK FONDEN
Der er boret 280 sekantpæle ned langs kanten af byggefeltet, hvor renrummet skal bygges.
Om Nanolab phase 4
• Den nye bygning, Nanolab Phase 4, bliver i alt ca. 6.000 m2 fordelt på arealer til laboratorie, undervisning, outreach, teknikrum, logistik og kælder. Heraf ca. 700 m2 renrum under filter.
• Letbanen, der kommer til at køre mindre end 100 meter fra renrummet, og den almindelige lastbil- og bustrafik på campus vil være kilder til eksterne vibrationsforstyrrelser.
• DTU Nanolabs faciliteter: ca. 400 brugere i dag, herunder forskere fra syv af DTU’s otte grundforskningscentre.
• Der er boret 280 huller, som er fyldt med beton og dermed danner 280 sekantpæle ned langs kanten af byggefeltet, hvor renrummet skal bygges.
• Hver af de 280 pæle er ca. 15 meter lange
• Pælene er fæstnet med mere end 130 ankre, der stabiliserer konstruktionen.
avancerede og fleksible renrumsfaciliteter vokser, efterhånden som teknologierne bliver stadig mere komplekse og kræver ekstremt kontrollerede miljøer. Renrummet bliver et af verdens førende af sin slags med open access. Det betyder, at også virksomheder kan installere deres eget udstyr og gå fra forskning til småserieproduktion. Desuden får de adgang til specialiserede maskiner og teknologier, som er dyre og komplekse at installere selv, og endelig kommer de tæt på DTU’s forskningsmiljøer og bliver en del af et større økosystem i Storkøbenhavn.
Regeringens nationale strategi for kvanteteknologi har nemlig udpeget den københavnske region som central for Danmarks satsning på kvanteteknologi. Her finder man et stærkt samarbejde mellem flere universiteter, startups, etablerede virksomheder og investorer, der arbejder på at bringe kvanteteknologi fra laboratoriet til markedet. Ud over stærke forskningsmiljøer på DTU tæller miljøet bl.a. Niels Bohr Instituttet, Sparrow Quantum, Microsoft, UCPH Ventures samt en lang række startups og forsknings og produktionsfaciliteten Quantum Foundry, der også fabrikerer specialiserede kvantechips og bruger DTU’s faciliteter til konnektering og pakning.
I de seneste år er der sket en bemærkelsesværdig udvikling på DTU inden for innovation og produktion af kvantechips, og universitetet er blevet en eftertragtet samarbejdspartner såvel internationalt som nationalt.
I dag er DTU hjemsted for nogle af Europas førende forskningsmiljøer inden for kvantefysik og kvanteteknologi. Universitetet deltager aktivt i internationale samarbejder og EUprojekter og bidrager til at udvikle både kvantehardware og software til fremtidens kvantesystemer. Samtidig uddanner DTU specialister, der skal sikre Europas teknologiske førerposition.
Fremsynet at investere i udvidelsen
”Det er meget fremsynet, at DTU har valgt at investere i udvidelsen af DTU Nanolab. Den type teknologi, der vil kunne anvendes og udvikles på DTU Nanolab, er afgørende for, at danske forskere og virksomheder kan udføre
Vindue mod omverdenen
Nanolab Phase 4 skal fungere som udstillingsvindue og samlingspunkt for forskning, uddannelse og industri. Det skal vise, hvad der foregår på DTU – og samtidig bidrage til at rekruttere både studerende og medarbejdere.
nanofabrikation på højeste niveau. Det vil gøre det muligt for danske aktører at udvikle og producere teknologi i samme kvalitet som de store internationale nanofabrikker – men i et forskningsbaseret R&Dmiljø og med fuld dansk kontrol og ejerskab,” siger Lene Oddershede, chief scientific officer, Planetary Science & Technology, Novo Nordisk Fonden.
For at Danmark kan spille en aktiv rolle i den globale udvikling af kvanteteknologi, er det dog ikke nok at have stærke forskningsmiljøer, mener Jörg Hübner. Det kræver også en strategisk indsats, som rækker ud over laboratorierne. Han forventer, at Nanolab Phase 4 ikke blot styrker Danmarks erhvervsliv og konkurrenceevne, men også bidrager positivt til det europæiske økosystem for mikrochips:
”Hvis Danmark skal lykkes med kvanteteknologi, kræver det mere end forskning – det kræver også produktion. Der er bred enighed blandt politikere, universiteter og erhvervsliv om, at vi skal undgå at gentage fejlen fra elektronikindustrien, hvor værdiskabelsen flyttede til udlandet. Med chipproduktion følger arbejdspladser, fabrikker og forsyningskæder tættere på – og det er afgørende for både innovation og samfundsøkonomi.”
Fleksibilitet er nøgleordet
Til at designe de nye faciliteter har DTU valgt det hollandske rådgivningsfirma Deerns, der er internationalt anerkendt for deres ekspertise inden for renrumsteknologi.
Blandt de vigtigste krav til et moderne renrum er evnen til at opretholde ekstremt præcise forhold for temperatur, luftfugtighed og partikelniveauer. Selv små vibrationer eller luftstrømme kan forstyrre målinger
og produktion på nanoskalaniveau. Derfor er bygningen designet med vibrationsdæmpning, elektromagnetisk afskærmning og kontrolleret luftbehandling. Her er fleksibilitet et nøgleord, fortæller Anders M. Jørgensen, vicedirektør, DTU Nanolab:
”Vi står overfor at opføre en ny laboratoriebygning, der skal være relevant i mindst 30 år. Vi ved, at kvanteteknologi bliver en central del af aktiviteterne de næste 510 år, men fremtidens behov er endnu ukendte. Derfor kræver opførelsen af Nanolab Phase 4 en anderledes tilgang, hvor arkitekter og designere må tænke ud over faste specifikationer og udstyrslister. Det er ikke en tilgang, man ser mange steder. Ofte bygger man nyt og flytter eksisterende aktiviteter over i den nye bygning, men her har vi ønsket at skabe et fleksibelt design, hvor forskere og virksomheder hurtigt kan installere og udskifte udstyr afhængigt af forsknings og udviklingsprojekter.”
Et ekstremt globalt kapløb I dag er der et ekstremt globalt kapløb i gang om at være blandt de første, der udvikler brugbare kvanteteknologier. I kvantemiljøet taler man ligefrem om, at vi med kvanteteknologien kommer til at udføre beregninger, vi ikke har fantasi til at forestille os, og at vi kommer til at måle ekstremt små signaler – og kommunikere og kryptere på et helt andet niveau end tidligere. Det er Lene Oddershede enig i:
”Kvantechippen er hjertet i en kvantecomputer, som har kæmpe anvendelsesmuligheder. Inden for kemi og life science kan den f.eks. være med til at udvikle nye former for medicin – og inden for materialeforskning kan den give nye materialer, som muliggør den grønne omstilling. Kvantecomputeren kan i det hele taget forbedre vores forståelse af systemer, som i deres natur er kvantesystemer, og der er mange af disse, der faktisk er en del af vores hverdag. Derudover forventes specialiserede chips baseret på kvanteteknologi at skabe store forandringer inden for kryptering, finans og logistik.”
Spørger man Jörg Hübner, mener han, at kvanteteknologien muligvis står foran et gennembrud på linje med optisk telekommunikation og fibernet, som i slutningen af 1990’erne og starten af 00’erne banede vej for uendeligt bredbånd og streaming.
Renrum bygget på søjler
Renrummet i Nanolab Phase 4 bliver bygget på søjler, som står på et særligt fundament kaldet et vaffeldæk. Det betyder, at selve renrummet er fysisk adskilt fra resten af bygningen og fra jorden omkring. Konstruktionen beskytter det følsomme udstyr mod vibrationer fra f.eks. den kommende letbane, lastbiler og tekniske installationer. For yderligere beskyttelse er der etableret en væg omkring kælderen med hundredvis af pæle og ankre, som fungerer som en slags skjold mod rystelser. Det gør bygningen i stand til at leve op til en ekstremt streng vibrationsstandard.
DTU Nanolabs direktør Jörg Hübner (tv.) og vicedirektør Anders M. Jørgensen spiller begge en central rolle i udviklingen af Nanolab Phase 4.
Kontrolleret luftbehandling
DTU har ladet sig inspirere af farmakologiske renrum, når det gælder om at kontrollere luftbehandlingen i Nanolab Phase 4. I stedet for at bruge traditionelle systemer til luftbehandling vil man anvende en såkaldt desiccant-teknologi, der består af et stort roterende hjul, der trækker fugt ud af luften. Metoden skal udnytte DTU’s fjernvarme og sikre en energieffektiv drift året rundt. Ifølge DTU’s beregninger er det muligt at opnå op til 25 pct. energibesparelse med det nye affugtningssystem.
Forbløffende fakta om DTU Nanolab
Renrummene i DTU Nanolab muliggør nanofabrikation – altså fabrikation af komponenter i nanometerskala.
99,99 %
Kvanteteknologi har dog været længe under udvikling og er blevet forfinet i laboratorier, men den er endnu ikke for alvor kommet ud i praktisk anvendelse.
”For at tage det næste skridt skal kvanteteknologi bringes ned på chipniveau. Det kræver, at vi kan fremstille fysiske chips, som ikke bare demonstrerer, hvad der er muligt i laboratoriet, men som også fungerer i virkeligheden. Det er et stort teknologisk skridt – og et skridt, som hele verden stræber efter: at få kvanteteknologi integreret i chips. Netop her kan Nanolab Phase 4 skabe muligheder for, at Danmark kan placere sig blandt de førende inden for kvanteteknologi,” siger Jörg Hübner. 1
5 Jörg Hübner, direktør, DTU Nanolab, jhub@dtu.dk
5 Anders M. Jørgensen, vicedirektør, DTU Nanolab, ajoe@dtu.dk
”Den nye bygning er ikke kun et løft til forskning og udvikling, men også til småserieproduktion og opskalering mod industriel
fremstilling.”
DIREKTØR JÖRG HÜBNER, DTU NANOLAB
Så stor en andel af luftens partikler fjernes af ventilationen i DTU Nanolabs ISO 5 renrum.
300
Antal gange al luft bliver udskiftet i DTU Nanolabs renrum – hver time.
35.200.000
Så mange partikler er der normalt per kubikmeter udendørs luft. Det reneste område i DTU Nanolab er ISO 4 renrum, der indeholder 352 partikler per kubikmeter.
10-9 METER
En nanometer (nm). Det er 1 m delt en mia. gange. Nano er så småt, at der er brug for helt særligt udstyr og specialviden til at fabrikere komponenter i nanometerskala. Nanoteknologi er essentiel i udviklingen af ny teknologi, herunder kvantechippen.
1.600
Antal gange man kan trykke hele bogen Moby Dick på et riskorn ved at bruge bogstaver, der har en højde på 100 nanometer.
Quantum DTU
Over en tredjedel af alle DTU’s institutter og centre er involveret i kvanteforskning inden for områder som sensorer, kommunikation, computere og simulatorer.
Quantum DTU er en fælles indgang til DTU’s forskning og uddannelse og en invitation til at samarbejde med DTU om at udvikle kvanteteknologi.
4 www.quantum.dtu.dk
Hvad er en kvantechip?
Kvantechippen er det fundamentale hardware, som verden har brug for, hvis vi skal realisere teknologier som kvantecomputere, -sensorer og -kommunikation.
2
Google har en. IBM og Microsoft har også en. Og flere andre – herunder også den mindre københavnske virksomhed Sparrow Quantum – har den. Kvantechippen. Hver især har virksomhederne udviklet deres version af det lille stykke hardware, der er brug for inden for kvanteteknologi.
”Kvantechippen er den platform, der gør det muligt for os at udnytte kvantemekanikken til bl.a. beregninger, behandling af information, kryptering eller til at udføre ultrapræcise målinger med kvantesensorer. Sagt med andre ord: ingen kvantechips, ingen kvanteteknologier,” siger Maria Cerdà Sevilla, leder af DTU’s center for kvanteteknologi, Quantum DTU.
Bit versus kvantebit
I den klassiske mikrochip, som sidder i al vores moderne elektronik som computere og mobiltelefoner, kaldes de informationsbærende enheder for bit. De skabes ved hjælp af transistorer, som er små kontakter, der tænder og slukker for strømmen. Tændt giver 1, og slukket giver 0.
I kvantechippen kaldes de informationsbærende enheder for kvantebit eller qubit, som er en sammentrækning af de engelske ord quantum bit. Kvantebit kan skabes på flere måder. Alt, hvad der kræves, er et (meget lille) fysisk system, der kan befinde sig i to tilstande, og som man kan kontrollere. Over hele verden udforskes forskellige fysiske systemer som kandidater til kvantebit, såsom atomer, ioner,
Maria Cerdà Sevilla er leder af Quantum DTU, der er indgangen til DTU’s aktiviteter inden for udvikling af kvanteteknologier.
fotoner eller elektroner i superledende materialer. Fælles for dem er, at de har kvantemekaniske egenskaber, som kan udnyttes.
1 og 0 samtidigt
En af de egenskaber er superposition. Det er et fysisk princip, som betyder, at kvantebitten kan antage tilstanden 1 og 0 på samme tid. Det øger antallet af mulige beregninger eksponentielt for hver kvantebit i systemet. Netop dette er årsagen til, at der er forventninger om, at kvantecomputeren bliver en yderst potent computer.
I podcastserien Mikroskop fra Novo Nordisk Fonden forklares kvantecomputerens potentiale af professor Lene Oddershede, Chief Scientific Officer, Planetary Science & Technology, Novo Nordisk Fonden, således:
”Forestil dig en labyrint, hvor der er 1.000 blinde veje, og kun én vej fører dig rigtigt igennem. En nutidig computer kan prøve én vej af ad gangen, mens en kvantecomputer kan prøve alle veje af på én gang, og dermed findes vejen igennem lynhurtigt.”
Stadig på et tidligt stadie
Selvom kvantechippen findes, så er teknologien stadig meget umoden, lyder det fra Maria Cerdà Sevilla: ”Vi er stadig dér, hvor kvanteteknologierne endnu mest findes i laboratorierne. Selvom de hele tiden modnes, så har vi alligevel et stykke vej til den perfekte kvantechip. Der er stadig et stort arbejde med at finde det perfekte chipdesign, øge antallet af kvantebit på hver chip og få chippen forbundet med de systemer, som den skal indgå i.” 1
5 Maria Cerdà Sevilla, leder af Quantum DTU, mcers@dtu.dk
”Ingen kvantechips, ingen kvanteteknologier.”
CENTERLEDER
MARIA CERDÀ SEVILLA, QUANTUM DTU
Her skal kvantechippen bruges
Kvantecomputeren
I kvantecomputeren udgør kvantechips processorerne. De er stadig i høj grad eksperimentelle, men der sker hele tiden fremskridt.
Kvantecomputeren forventes at kunne udføre enorme beregningsopgaver. Det vil gøre en stor forskel for den type beregningsproblemer, der findes inden for f.eks. logistik, finans og medicin.
Kvantesensorer
Her fungerer kvantechippen som en platform, der med enestående følsomhed kan kontrollere og aflæse kvantetilstande. En kvantesensor kan således registrere ekstremt små ændringer i f.eks. magnetfelter, temperaturer, acceleration eller tryk.
Kvantesensorer bliver allerede anvendt til navigation og kortlægning af undergrunden – f.eks. forud for byggeri eller for at finde råstoffer.
Fremover forventes de også at kunne udnyttes til bl.a. bedre diagnosticering af sygdomme og personaliseret medicin gennem overvågning af celler.
Kvantekommunikation
Kvantekommunikation eller kvantekryptografi er en måde til at sikre information.
Fotoniske kvantechips bruges allerede til at generere, manipulere og detektere sammenfiltrede fotoner. Disse chips danner grundlag for teknologier som kvantekryptering (QKD).
Ved QKD indkoder afsenderen information i kvantetilstande for lyset, som efterfølgende måles af modtageren. Styrken ved kvantekommunikationen er, at afsender og modtager kan registrere ethvert aflytningsforsøg. Kvantekommunikation forventes at blive et stærkt værktøj i beskyttelsen af personfølsomme eller samfundskritiske oplysninger.
Fra et stort bord til en lille chip
En forsøgsopstilling på DTU Fysik fylder et større bord, når forskerne udvikler kvanteteknologi. Men skal deres løsninger ud i samfundet, skal hele molevitten skrumpes enormt, så det kan klemmes ned på en enkelt chip.
Der er mange komponenter i forsøgsopstillingerne hos kvanteforskerne på DTU Fysik. Og spørger man til komponenterne hos professor Ulrik Lund Andersen, så fyldes rummet med ord, som de fleste af os ikke har nogen idé om, hvad betyder: fiberkomponenter, switches, modulatorer, beam-splittere, parametrisk oscillator for bare at nævne nogle af dem. Men hey – der er også et ord, som mange forstår: laser.
Udnytter kvantelys til særlige beregninger
Professor Ulrik Lund Andersen står i spidsen for grundforskningscenteret bigQ – Center for Macroscopic Quantum States, der bl.a. arbejder med at udnytte lys til kvanteteknologier inden for kommunikation og kryptering, sensorer samt computere. Løsningerne kaldes også for optiske teknologier, hvor optisk refererer til anvendelsen af lys.
”Et af vores helt store projekter i øjeblikket er at bygge en optisk kvantecomputer. Vi har en omfattende forsøgsopstilling, hvor vi kan afprøve forskellige idéer og komponenter. Det er langt nemmere at udskifte og optimere dele her, end når alt først er integreret på en chip,” forklarer Ulrik Lund Andersen.
Professoren fortæller, at målet er at udvikle en såkaldt ikke-universel
kvantecomputer på en chip. Dvs. en specialiseret kvanteprocessor, der kan løse bestemte beregningsopgaver hurtigere end klassiske computere.
”Det betyder, at vi ikke sigter mod en fuld universel kvantecomputer, men mod et specialiseret system, der udnytter kvantelys til bestemte beregningsopgaver,” uddyber Ulrik Lund Andersen.
Teknologierne udvikles i samarbejde med europæiske forskningsgrupper gennem et EU-finansieret projekt og med støtte fra Innovationsfonden Danmark. De samme teknologier anvendes også i udviklingen af kvantekommunikationssystemer sammen med tre DTU spinouts – Celare Quantum Communications, Alea Quantum Technologies og SiPhotonics – samt forskningsmiljøer ved DTU Electro og DTU Nanolab.
Hjælp til et nyt materiale
Det lys, man anvender i optiske kvanteteknologier, udsendes af en laser.
”Laseren står i sin egen kasse på bordet,” oplyser Ulrik Lund Andersen og refererer til det store bord med forsøgsopstillingen.
En kasse. Det lyder jo alt for stort til en kvantechip. Alligevel har forskergruppen fået fremstillet nogle optiske chips til deres forskning, for det kan godt lade sig gøre at formindske laseren, heldigvis.
”Vi har en omfattende forsøgsopstilling, hvor vi kan afprøve forskellige idéer og komponenter. Det er langt nemmere at udskifte og optimere dele her, end når alt først er integreret på en chip.”
”Vi har nu laseren på én chip, mens de andre komponenter er på en anden. Når de to dele bliver sat sammen, har vi en enkelt optisk chip. Nogle af dem får vi fremstillet i DTU Nanolab i samarbejde med forskere fra DTU Electro. Her arbejder de også med et nyt materiale, som vi forventer vil være særligt velegnede til vores optiske chips,” siger professoren.
Materialeudfordring
For én ting er at mindske forsøgsopstillingens komponenter til chipstørrelse, en anden er at finde det rigtige
2 Lotte Krull
3 Joachim Rode
PROFESSOR ULRIK LUND ANDERSEN, DTU
materiale, så chippen også virker. Det rummer sin helt egen udfordring, fortæller Ulrik Lund Andersen.
”Materialet skal gøre det muligt at generere kvantelys. Samtidigt skal lyset ikke forsvinde ind i materialet som varme eller akustiske bølger. Hvis det sker, mister man al den information, som lyset bærer. I en kvantecomputer betyder det, at man ganske enkelt taber computerkraft,” siger Ulrik Lund Andersen.
Og skulle man undres over, at det tager sin tid at udvikle kvanteteknologierne, så kan forklaringen være:
”Det er ekstremt svært både at generere kvantelys og at forhindre, at det går tabt. Begge dele er afgørende for, at en optisk kvantechip kan fungere, og det gør det hele til en ganske udfordrende opgave,” siger Ulrik Lund Andersen. 1
5 Ulrik Lund Andersen, professor, DTU, ulrik.andersen@fysik.dtu.dk
3 forskellige kvantechips
2 Lotte Krull
3 Sparrow Quantum, Handout/AFP/Ritzau Scanpix, Microsoft
Sparrow Quantum
Chippens navn: Sparrow Core.
Hvornår: Januar 2025.
Type kvantebit: Fotoner, der er den elementarpartikel, som lys og alle andre former for elektromagnetisk stråling består af, som f.eks. radiobølger og mikrobølger.
Antal kvantebit: Fotonkilden i Sparrow Core kan skyde op til 1 mia. fotoner ud i sekundet. I dag har den en effektivitet på 50 pct. Det vil sige, at kun halvdelen af fotonerne, kilden genererer, består. Målet er at komme op på en effektivitet på 90 pct.
Google
Chippens navn: Willow. Hvornår: December 2024.
Type kvantebit: Transmoner. Det er superledende elektriske kredsløb, som bliver fremstillet i superledende materialer som aluminium eller niobium. Da transmonens egenskaber minder om et atoms, bliver den sommetider kaldt for et kunstigt atom. Antal kvantebit: 105.
Microsoft
Chippens navn: Majorana 1.
Hvornår: Februar 2025.
Type kvantebit: Majorana. Det er en partikel, der – så vidt vi ved – ikke findes i naturen, men som kan skabes under særlige forhold i hybridmaterialer, der kombinerer superledende og halvledende egenskaber. Microsoftforskerne kalder Majoranapartiklen for ’en halv elektron’, og den er interessant, da dens kvantemekaniske tilstand er særligt godt beskyttet mod udefrakommende forstyrrelser.
Antal kvantebit: 8. Ifølge Microsoft vil deres design af både kvantebit og chip bane vejen til en kvantechip med 1 mio. kvantebit inden for de nærmeste år.
Professor Ulrik Lund Andersen og hans kolleger arbejder bl.a. på at bygge en optisk kvantecomputer.
Hun dyrker krystaller, der kan give kvantechips et forspring
Som en af få forskere i verden kan Elizaveta Semenova dyrke nanokrystaller, der udsender lyspartikler, som går direkte ind på standardfrekvensen for telekommunikation. Det betyder et minimalt tab af information – og det er en fordel i udviklingen af nye kvantechips.
2 Sari Vegendal
3 Thomas Steen Sørensen
De fleste har nok oplevet den magi, der kan opstå, når man møder et menneske, der ’er på samme frekvens’ som én selv. En følelse af dyb forbundethed opstår, kommunikationen glider ubesværet, og alle signaler bliver opfanget og forstået. Inden for kvanteoptik sker der noget lignende. I stedet for mennesker er det lyspartikler, kaldet fotoner, der mødes og behandler information. Når to fotoner har de samme egenskaber, såsom frekvens, er de umulige at skelne fra hinanden, og de vil ’interferere’ med hinanden, hvilket er en nøgle til at udvikle kvantefotoniske teknologier. Hvis fotonerne derudover går ind på den frekvens, vi i dag bruger som
standard i tele- og satellitkommunikation, kan de passere direkte gennem det fiberoptiske netværk af kabellinjer, der allerede er etableret i vores underjordiske, undersøiske og luftbårne kommunikationsinfrastruktur.
Det betyder, at der kan etableres stabile kvanteforbindelser, fotonerne kan bevare deres kvantetilstande, og information kan sendes sikkert over lange afstande.
Lukket land
Det lyder umiddelbart som en løsning, alle burde vælge, men for langt de fleste forskere er teknologien lukket land. Kun få i verden er i stand til at konstruere krystaller med kvantepunkter, der udsender fotoner, som går direkte ind på standardfrekvensen for tele- og satellitkommunikation. En af dem er seniorforsker ved DTU Electro Elizaveta Semenova.
”Den største fordel er, at vi minimerer tab af information,” forklarer hun og tilføjer, at dette er en af de største udfordringer, som andre forskere inden for kvantefotonik kæmper med, når information sendes over lange afstande.
”De fleste andre inden for dette område opererer på en frekvens, der
Seniorforsker Elizaveta Semenova bruger renrummene i DTU Nanolab, når hun skal integrere nanokrystaller på chips.
”Den største fordel er, at vi minimerer tab af information.”
SENIORFORSKER ELIZAVETA SEMENOVA, DTU
ikke matcher det lave tabsvindue for transmission via optiske fibre. Så for at kunne bruge den eksisterende infrastruktur skal de først konvertere deres fotoner til den rigtige frekvens. Denne proces medfører tab – og en risiko for fejl i de endelige beregninger.”
Det store i det små
Idéen til teknologien med de store fordele opstod hos Elizaveta Semenova i 2008, da hun var ansat som postdoc på et andet forskningscenter. Dengang blev hendes tanker mødt med kollegernes larmende tavshed, men i dag er teknologiens potentiale bredt anerkendt i kvantefotonikmiljøer over hele verden. Et af de miljøer er DTU Nanolab, hvor Elizaveta Semenova, sammen med sit team, dyrker de nanoskopiske krystaller med det makroskopiske potentiale. Det er også her, hun ved hjælp af højtspecialiseret udstyr kan integrere krystallerne, eller kvanteenhederne, på en skalerbar chip og bidrage til et overordnet mål om at udvikle en global kerneteknologi, der kan bruges i applikationer inden for både kvantekommunikation, kvantecomputing og kvantesensorer.
Elizaveta Semenova anvender en ny teknik, kaldet micro-transfer-prin-
Om samarbejdet QPIC1550
I alt er ni europæiske universiteter og virksomheder dedikeret til målet om at lave en fotonisk kvantechip, der muliggør anvendelser inden for både kvantecomputing, kvantekommunikation og kvantesensorer.
Det er DTU, Eindhoven University of Technology, Ligentec, Martel Innovate, Politecnico di Milano, Wroclaw University of Science and Technology, Quantum Telecommunications Italy, Tyndall National Institute og University of West Attica. Samarbejdet er finansieret af EU’s vigtigste finansieringsprogram for forskning og innovation, Horizon Europe. Det startede i 2023 og løber frem til udgangen af 2027.
ting, der bruger ’en form for printbart stempel’ til at overføre kvanteenhederne til chippens blanke siliciumnitrid-skive.
”Ved hjælp af teknikken kan vi placere kvanteenhederne, præcis hvor vi vil. Det er vigtigt, for på selve chippen skal der være et stort kredsløb af forskellige elementer, som kvanteenheden skal agere med,” siger hun.
En kompliceret lagkage
De mange forskellige elementer på den blanke siliciumnitrid-skive bliver til i et bredt europæisk samarbejde mellem ni forskellige universiteter og virksomheder.
Hver partner bidrager med sin ekspertise. Nogle fokuserer på design og
fremstilling af kvanteenheder, andre på at udtænke eksperimenter eller fremstille de fotoniske chips, som alle evalueres i den afsluttende fase.
Eller som Semonovas kollega adjunkt Caterina Vigliar fra DTU
Electro udtrykker det:
”Vi bygger en kompleks lagkage med mange forskellige lag for at kunne udføre en række kvanteeksperimenter. Jeg designer kagen i første omgang og forestiller mig, hvordan de forskellige smagsvarianter kan kombineres. Så snart de er færdige, smager jeg på dem og giver min bedømmelse.”
Catherina Vigliars opgave er med andre ord at teste de enkelte elementer i et optisk laboratorium, så slutproduktet bliver så godt som muligt. Hun har nu gennemført tests af, hvad der udgør grundlaget for kvantechippen – og resultaterne er meget lovende.
”Vi er tæt på at ramme de forventninger til elementernes funktioner, vi havde fra starten. Så indtil videre er det positivt,” siger hun.
Ingen har gjort det før Kommer kvaliteten af de endelige kvantechips op på det fastsatte målniveau, vil det ifølge de to forskere sprænge rammerne for, hvad der hidtil har været muligt.
”At få alle de her komponenter til at spille sammen med de funktioner og
den kvalitet, vi stiler efter, er en af de største udfordringer i moderne fotonisk kvanteteknologi,” mener Caterina Vigliar.
Hun understreger, at ingen andre har prøvet det før, og mener, det hænger sammen med, at ingen andre har haft adgang til den ekspertise, hendes kollega Elizaveta Semenova bringer til bordet.
”Hendes teknologi er en nøglekomponent, fordi kvantepunkterne fungerer ved standardfrekvensen for telekommunikation og er af meget høj kvalitet, men også fordi Elizaveta har fundet ud af, hvordan man overfører dem til det siliciumnitridmateriale, som kvantechippen er lavet af.”
Caterina Vigliar vender tilbage til lagkageanalogien for at uddybe sin pointe.
”Det er jo fedt nok at være den kok, der har den hemmelige ingrediens. Men hvis du ikke ved, hvordan du tilsætter den, er det svært at skabe et mesterværk.”
Det brede samarbejde startede i 2023 og løber frem til udgangen af 2027. 1
”At få alle de her komponenter til at spille sammen med de funktioner og den kvalitet, vi stiler efter, er en af de største udfordringer i moderne fotonisk kvanteteknologi.”
ADJUNKT
Test af den nye teknik ‘micro-transfer-printing’.
I et optisk laboratorium tester adjunkt Caterina Vigliar (th.) komponenterne i samarbejde med Elizaveta Semenova.
CATERINA VIGLIAR, DTU
Fire store udfordringer
Når man vil fremstille en kvantechip, står udfordringerne i kø. Her er de – forenklet fortalt.
2 Lotte Krull
3 Raul Montenegro/DTU Media Lab
2. Det rigtige materiale
Det materiale, der skal bruges til kvantechippen, afhænger af den type kvantebit, der er valgt.
Materialet kan bl.a. spille en rolle i forhold til, om den kan bevare sin kvantetilstand i lang tid (høj kohærenstid). Kvantetilstanden er skrøbelig, og den forsvinder let, og der skal kun meget små forstyrrelser til som f.eks. temperaturændringer.
Karakterisering og udvikling af nye materialer, som egner sig til kvanteteknologierne, er noget, forskere på bl.a. DTU Nanolab arbejder med
4. Kvalitetstjek
Den færdige chip skal testes. Testen skal bl.a. vise, hvor længe kvantebitten holder sin kvantetilstand (kohærenstiden), og om kvantebit kan ’arbejde sammen’ uden at forstyrre hinanden.
Jo bedre kvantebit kan ’arbejde sammen’, jo større en processor får man eksempelvis i en kvantecomputer, og jo større beregninger kan computeren udføre.
Mange kvantechips fungerer kun ved ekstremt lave temperaturer, tæt på det absolutte nulpunkt, som er -273,15 ⁰C. Det gør kvalitetstests ekstra udfordrende. 1
1. Valg af kvantebit
En kvantebit kan f.eks. være et atom, en elektron eller en foton (lyspartikel). Men hvad er den bedste kvantebit? Valget kan afhænge af, om kvantechippen skal bruges til f.eks. kryptering eller til en kvantecomputer.
I denne fase laver man en masse simulationer for at fastlægge en arkitektur på chippen, som også understøtter den type kvantebit, man arbejder med.
3. Nanofabrikation
Når der er styr på kvantebit, materialer og chipdesign, kan chippen fabrikeres. Det kræver renrum og avanceret udstyr til nanofabrikation.
På DTU er man i færd med at udbygge renrumsfaciliterne til nanofabrikation, så det bliver muligt at lave større produktioner af både mikro- og kvantechips (læs mere på side 10).
Når chippen er fremstillet, skal den emballeres. Det gøres ved at integrere den i en isolerende skal. Emballagen sikrer, at chippen, og dermed kvantebitten, beskyttes mod omgivelsernes forstyrrelser som f.eks. vibrationer, temperaturudsving eller magnetisme.
5 Maria Cerdà Sevilla, leder af Quantum DTU, mcers@dtu.dk
5 Jörg Hübner, direktør, DTU Nanolab, jhub@dtu.dk
I et kapløb om at nå kvantecomputerens gennembrud
Skal der fabrikeres kvantechips, som kan føre til globale landvindinger, må man have adgang til partikelfri luft og avanceret udstyr. Derfor har virksomhederne Microsoft og Sparrow Quantum fundet vej til DTU Nanolab.
2 Sari Vegendal
3 Sparrow Quantum
”DTU Nanolab, og de mange skarpe hoveder der, har givet os mulighed for at teste idéer af og blive klogere på indkøb af eget udstyr undervejs.”
Kun få virksomheder i verden er med i kvantekapløbets førerfelt – der, hvor man går på arbejde for at komme først, for gør man det, kan man revolutionere måden, hvorpå vores computere laver beregninger. For altid.
To af de virksomheder, der markerer sig i feltet, er Microsoft og Sparrow Quantum. Den ene er verdensførende inden for it-løsninger med dansk hovedsæde i Lyngby, den anden er en startup fra Niels Bohr Instituttet ved KU med årtiers dedikeret kvanteforskning bag sig.
Begge har de udviklet en kvantechip, hvis potentiale er enormt – og begge har de søgt mod DTU Nanolab for at få hjælp til at forløse det.
”Vi har brug for ultrahøj renhed, et produktionsflow med de meget avancerede Nanolab-maskiner og nogle faste standarder for, hvordan processerne kører. Det tilsammen vil betyde, at vi kan producere chips med en højere kvalitet og større reproducerbarhed,” siger CEO i Sparrow Quantum Kurt Stokbro.
Sparrow Quantum har indtil nu kørt et akademisk setup på Københavns Universitet, hvor første generation af chippen Sparrow Core er blevet til. Nu forbereder de indryk i DTU Nanolab i 2026.
Sideløbende har Microsoft gennem flere år brugt DTU Nanolab, mens de har opbygget og udviklet deres egen kvanteenhed Microsoft Quantum Materials Lab i Lyngby, som både KU og DTU er partnere i.
”Adgangen til DTU Nanolab har været en meget vigtig del af vores udviklingsarbejde. Ikke mindst fordi de eksperter, der er tilknyttet, har haft stor betydning for os,” siger Lauri Sainiemi, der er vice president for Microsofts quantum fabrikation i Lyngby og ansvarlig for udviklingen omkring kvantechippen Majorana.
Open access og skarpe hoveder At etablere stærke samarbejder mellem industrien og det akademiske miljø er en kernemission for DTU Nanolab, hvor man opererer med en open access-tilgang.
Det betyder, at relevante aktører fra industrien, ved at leje sig ind eller som partnere i et forskningsprojekt, kan bruge infrastrukturen i DTU Nanolabs renrum til at fabrikere mikro- og kvantechips.
”Det er en værdifuld mulighed for langt de fleste virksomheder, da det kræver enorme summer at investere i en tilsvarende infrastruktur,” siger Jörg Hübner, der er direktør for DTU Nanolab.
Han fremhæver, at laboratoriets mere end 100 specialiserede medarbejdere, som forsker eller bistår brugerne af faciliteten i alt fra fremstillingsprocesser til karakteriseringsmetoder, er en ressource, man med open accesskonceptet også får adgang til. Og det har bl.a. Microsoft haft glæde af.
”DTU Nanolab, og de mange skarpe hoveder der, har givet os mulighed for at teste idéer af og blive klogere på indkøb af eget udstyr undervejs,” siger Lauri Sainiemi.
Han følger i dag optimeringen af kvantechippen Majorana 1 i Microsofts egen kvanteenhed.
”Selv nu, hvor vi har investeret i vores eget udstyr, vil vi fortsætte med at komme i DTU Nanolab. Især når nye idéer skal testes. Samtidig bidrager vores eksperter til den kollektive viden på universitetet, og på den måde glæder det mig, at vi også kan give noget tilbage til økosystemet,” siger han.
Kvantecomputerens
ChatGPT-punkt
For Sparrow Quantum er næste skridt på rejsen at flytte de produktionsfaciliteter, de er i gang med at opbygge på KU, over i DTU Nanolab.
I maj 2025 modtog de den største investering, en startup inden for kvanteforskningen nogensinde har modtaget i Danmark. Den lød på 21,5 mio. euro og har gjort det muligt for virksomheden selv at købe det mest kritiske udstyr til den videre fabrikation.
”Vi er et sted, hvor vi går efter at opnå den højeste kvalitet af vores kvantechip. Der er nogle af værktøjerne så kritiske, at vi skal have vores eget udstyr, så der ikke kommer andre materialer i og forstyrrer,” siger CEO i Sparrow Quantum Kurt Stokbro. Det er derfor også nødvendigt at operere i så partikelfri en luft som muligt, så par-
”Vi har brug for ultrahøj renhed, et produktionsflow med de meget avancerede Nanolab-maskiner og nogle faste standarder for, hvordan processerne kører. Det tilsammen vil betyde, at vi kan producere chips med en højere kvalitet og større reproducerbarhed.”
tiklerne ikke sætter sig på chippen og forringer kvaliteten.
For Kurt Stokbro er DTU Nanolab ’et springbræt’, der potentielt kan bidrage til, at de får et teknologisk gennembrud.
”Vi er komponentleverandør til flere fotoniske kvantecomputerselskaber, og jeg tror snart, vi kommer til at se en kvantecomputer, der laver nogle beregninger, man ikke før har set mulige. Sammenligner man med det vendepunkt, ChatGPT repræsenterer inden for kunstig intelligens, kan man sige, vi bevæger os hen imod kvantecomputerens ChatGPT-punkt. Hvis vores teknologi kan være en del af det, vil det være helt fantastisk,” fortæller han.
Unikt økosystem
Selvom det i ethvert teknologisk kapløb handler om at komme først, er der ifølge de to virksomheder mange måder at gøre det på. Her fremhæver de kvantemiljøet omkring København som værende helt særligt, da et stærkt samarbejde er opstået på tværs af universiteter, startups, virksomheder og investorer.
”Det er et unikt økosystem med nogle skarpe akademiske hjerner, mange investorer, gode idéer til startups og DTU Nanolab som infrastruktur. Én af hovedårsagerne til, at Microsoft er så massivt til stede i Danmark, er netop det økosystem – det er en win-win for alle parter, og alle vokser i kraft af hinandens bedrifter,” siger Lauri Sainiemi fra Microsoft, der er amerikansk ejet og har afdelinger over hele verden. For et lille land med begrænsede midler mener han, at evnen til at skabe muligheder for hinanden netop er det konkurrencepara-
Fotoner er lyspartikler og udnyttes som kvantebit i kvantechippen fra Sparrow Quantum.
meter, der skal sikre Danmark en rolle internationalt.
Direktøren for DTU Nanolab, Jörg Hübner, understreger i den forbindelse, at skal positionen fastholdes, kræver det, at man som land fortsætter med at investere i den nyeste infrastruktur, så det er attraktivt for både små og store virksomheder at blive.
”Sakker vi bagud på udstyr og kvalitet, må mange tage konsekvensen og flytte fabrikationen til et land som USA. Der skal vi ikke hen, for det vil være et stort tab for Europas konkurrenceevne,” mener Jörg Hübner.
Indtil videre tyder det dog ikke på, at udviklingen går i den retning. I 2027 forventes det, at DTU Nanolab udvider sin facilitet med et 700 m2 stort renrum til fabrikation af fremtidens kvantechips. 1
5 Jörg Hübner, direktør, DTU, jhub@dtu.dk
CEO KURT STOKBRO, SPARROW QUANTUM
Thomas Sand Jespersen er professor ved DTU Energi, der dyrker de krystaller, hvor elektronerne muligvis kan udnyttes som kvantebit.
Jagten på en bedre kvantebit
Med professor Thomas Sand Jespersen i spidsen er en gruppe forskere fra DTU på jagt efter en ny kvantebit i et af naturens krystaller, der i dag bruges til bl.a. smykker og batterier.
2 Lotte Krull
3 Bax Lindhardt
Når der skal udføres beregninger i en kvantecomputer, er der brug for kvantechips (i de fleste tilfælde) og kvantebit. Kvantebit er de enheder, som vil muliggøre computerens beregninger.
Kvantebit fremstilles på mange forskellige måder. Nogle bruger et atom eller en elektron, andre udnytter fotoner (lyspartikler), og så er der dem, der skaber kvantebit ved hjælp af f.eks. elektricitet og en særlig sammensætning af materialer.
”Den ideelle kvantebit er et kvantemekanisk system, som vi har 100 pct. kontrol over. Det vil sige, at vi kan styre, hvilken tilstand den har, og når vi placerer den i en tilstand, så ændrer den sig ikke af sig selv. Desuden skal
man med stor præcision kunne måle, hvilken tilstand den måtte have efter en beregning, ellers ville man ikke kunne få et forståeligt resultat ud af kvantecomputeren,” forklarer Thomas Sand Jespersen, som er professor på DTU Energi, hvor han udforsker kvantematerialer og udvikler løsninger, der sikrer, at kvanteteknologierne kan kobles til vores klassiske elektronik uden for kvantecomputeren.
Ny type kvantebit i krystaller
Thomas Sand Jespersen fortæller, at det stadig står åbent, hvilken type kvantebit der bliver den bedste løsning til kvantecomputeren. Jagten på den gode kvantebit er med andre ord stadig i gang.
”Det er stadig aktuelt at lede efter og undersøge kvantebit helt nye steder.
”Forestil dig en flok stærefugle. Når én skifter retning, så følger hele flokken med. Det samme gør elektronerne i det her materiale.”
PROFESSOR THOMAS SAND JESPERSEN, DTU
Det er en af de ting, vi for øjeblikket arbejder på i min gruppe sammen med et konsortium af europæiske forskningsgrupper fra Italien, Frankrig, Sverige og Polen,” siger Thomas Sand Jespersen.
At finde nye løsninger på kvantebit er ikke enkelt, fortæller professoren, som forklarer:
”Funktionen af en kvantebit vil altid være et kompromis af forskellige forhold. F.eks. vil en kvantebit, som er meget isoleret fra sin omverden, kunne holde sin tilstand i meget lang tid. Det er godt, men til gengæld bliver det tilsvarende vanskeligt at læse tilstanden af en isoleret kvantebit.”
Den nye kvantebit, som DTU-forskerne er i færd med at undersøge, har de fundet i en type materiale, der hører til kategorien komplekse oxider. Komplekse oxider er krystaller, der findes i naturen, og som kan graves op af jorden. I dag bliver de bl.a. brugt til både smykker og som afgørende byggesten i energiteknologier som batterier og brændselsceller. Man kan også dyrke dem kunstigt – det vil sige, at man kan have sin egen krystalproduktion. Sektionen for Functional Oxides på DTU Energi er en af de førende grupper i verden til at fremstille disse materialer og har omfattende faciliteter til oxiddyrkning på Lyngby Campus.
Materialer med unikke egenskaber
Et komplekst oxid har en relativt kompliceret krystalstruktur og indeholder typisk flere grundstoffer. Et af dem er ilt, hvilket også røbes af ordet ’oxid’. De anvendes allerede bredt inden
for energiteknologi, og forskningen i oxider har en lang historie på DTU Energi.
Men det viser sig, at de også har nogle unikke elektroniske egenskaber ved lave temperaturer, som gør dem interessante for kvanteteknologi og kvantebit.
Lige nu er det strontiumtitanat, som DTU-forskerne kigger på, for materialet er eksotisk, som professoren udtrykker det.
sammenligning er ret ligeglade med hinanden – de har bare deres bane og fortsætter helst uforstyrret ad den.
Hurtigere kvantecomputere Fordelen ved de ivrige elektroner i strontiumtitanat er, at de – måske –kan udnyttes som kvantebit, med nye metoder til at styre og aflæse deres tilstand.
To chips med elektriske kvantekomponenter baseret på oxider er ved at blive gjort klar til nedkøling til nogle få milligrader over det absolutte nulpunkt.
”Strontiumtitanat er det, vi kalder for et kvantemateriale. Det vil sige, at vi ikke kan komme uden om at bruge kvantemekanik, hvis vi vil beskrive dets egenskaber. Materialet er stærkt vekselvirkende. Det viser sig bl.a. ved, at det sammenfiltrer f.eks. bevægelsen af elektroner med krystalvibrationer, hvilket vil sige, at elektronerne virkelig kan mærke hinanden, og de reagerer i flok. Forestil dig en flok stærefugle. Når én skifter retning, så følger hele flokken med. Det samme gør elektronerne i det her materiale. Det gør det hele mere kompliceret at forstå og kontrollere, men åbner også for nye muligheder,” siger Thomas Sand Jespersen. Han fortæller, at elektronerne i andre materialer, som f.eks. silicium, der ofte bruges til kvanteteknologi, til
”Hvis vi lykkes med at udnytte elektronerne i strontiumtitanat, så kan vi måske skabe nye kvantebit, som kan arbejde meget hurtigere i en kvantecomputer,” siger Thomas Sand Jespersen, der tilføjer:
”Indtil videre ser det lovende ud.” 1
5 Thomas Sand Jespersen, professor, DTU, tsaje@dtu.dk
Bit versus kvantebit
En bit i en almindelig computer kan være 1 eller 0 og virker lidt som en kontakt: tændt eller slukket.
En kvantebit er et objekt, som f.eks. et atom, der også har to mulige tilstande, 1 eller 0, men dens opførsel følger kvantemekanikkens love, som bl.a. også tillader bitten at være 1 og 0 samtidig.
Dette giver nogle nye muligheder for at udføre visse typer af beregninger meget, meget hurtigere end på en almindelig computer.
KILDE: THOMAS SAND JESPERSEN
Miriam Meister
Mikal Schlosser
GÅR DANMARKS KLIMAHÅB OP I RØG?
Et nyt kapitel i Danmarks klimaindsats starter, når Ørsted efter nytår tænder for landets første storskala CO2-fangstanlæg to steder på Sjælland. Professor Philip Fosbøl giver sine bud på, hvorfor teknologien først nu for alvor bliver taget i brug.
q: Hvorfor er CO2-fangst overhovedet nødvendig?
a: Nogle tror fejlagtigt, at man kan sætte en stopper for verdens CO2-udledning ved at skifte kul og fossile brændsler ud med alternativer og ved at stoppe al aktivitet, der udleder CO2. Men vi kan ikke ændre alle produktionsmetoder til at have nuludledning.
Virkeligheden er, at selv med den mest ihærdige indsats er der aktiviteter, der i dag samlet set står for op til 10 pct. af udledningen, som man ikke for nuværende kan stoppe eller omstille. Det gælder f.eks. cement- og stålproduktionen eller udvinding og forarbejdning af silicium, som bl.a. bruges i computerchips og solceller. Vi kan ikke bare undvære de produkter, disse råvarer
bliver lavet af. Vi skal altså acceptere, at når vi har omstillet samfundet mest muligt, vil der stadig være ret stor CO2-udledning. Og det er her, CO2-fangst kommer ind for aktivt at fjerne den udledning, vi på nuværende tidspunkt ikke har andre våben imod.
q: Hvordan foregår CO2- fangsten?
a: Man kan ikke tale om én måde at gøre det på, for der findes faktisk 15-20 radikalt forskellige tilgange. Det giver os jo på sin vis muligheder, men det kan også være en begrænsning, fordi vi risikerer at satse på teknologier, som ikke er optimale.
Nogle af teknologierne er meget modne, og andre knap så modne. Forskningsver-
denen forsøger at bevæge sig i begge retninger: Vi videreudvikler og optimerer de teknologier, der er klar eller er tæt på at kunne tages i brug. Samtidig kigger vi nærmere på nogle af de mindre modne idéer for at udvikle deres potentiale.
Helt aktuelt vil Ørsted bruge en vådvaskningsproces ved to kraftværker i Avedøre og Asnæs. Her bliver røgen fra forbrændingen af træflis og halm ’vasket’ ved at lede den gennem en væske, som binder CO2’en kemisk. CO2’en bliver trukket ud af væsken og sejlet til den norske del af Nordsøen, hvor den bliver pumpet ned og deponeret i undergrunden, mens anlægget sørger for at genbruge væsken.
Men der bliver jo skruet op for klimaambitionerne frem
mod 2050, hvor Danmark har sat sig for at opnå negative udledninger. Så hvis vi skal nå det mål – i dét tempo – skal vi bruge teknologier, der effektivt kan indfange CO2 direkte fra atmosfæren. Det vil kræve store investeringer i forskning at udvikle realistiske og anvendelige bud på teknologier, som vi kan bruge til den opgave.
q: Er det rentabelt at indfange CO2?
a: Som samfund må vi acceptere CO2-fangst og -lagring som en aktivitet på lige fod med affaldshåndtering eller spildevandsoprensning. Det er ikke en forretning, som sælger et profitskabende produkt, men en ydelse, som virksomhederne skal betale for at benytte.
Problemet er jo, at det alt for længe har været en gratis omgang: Alle har fået lov til at udlede CO2 uden at skulle betale for det, hvilket vi nu indser ikke var så smart. Ved at lave en lovgivning, som
pilotanlæg til CO2-fangst som f.eks. her på affaldsenergianlægget Amager Bakke.
kræver, at man betaler for at komme af med noget, der ellers ødelægger klimaet, bliver det pludselig rentabelt for de virksomheder, der byder ind på opgaven med at fange og lagre CO2’en.
q: Hvorfor indfanger vi ikke allerede CO2 i stor skala?
a: Det er et notorisk problem for investering i klimateknologi, at det altid havner lidt i anden række. I nullerne var der generelt meget fokus på CO2fangst og klimaet. Men så kom en finanskrise pludselig i vejen, og for et par år siden kom en krigsmaskine i vejen, og pludselig blev krudt og kugler opprioriteret.
Det kan jeg godt forstå, for det er svært at argumentere for, at man skal investere langsigtet i at fange CO2, hvis nogen vil bombe ens hus. Men vi kan på den anden side ikke blive ved med at vente.
Vi bliver nødt til at forholde os til flere trusler på en gang, og uanset hvad der ellers sker i verden, så ved vi, at regningen for ikke at gøre nok for at redde klimaet f.eks. bliver nogle meget konkrete og dyre oversvømmelser.
Heldigvis er der i Danmark holdt fast i den politiske beslutning om en 70 pct. reduktion af drivhusgasser inden 2030 på trods af alt det andet, der foregår. Jeg kan dog være bekymret for, om politikerne glemmer at investere i forskning, som er nødvendig i den grønne omstilling.
q: Kalder situationens alvor mon på, at vi afprøver nogle vildere idéer for at redde klimaet?
a: Der er faktisk udtænkt en masse idéer inden for det felt, der hedder geoengineering, som bl.a. dækker over tekniske indgreb, der har til
formål at påvirke klimaet. CO2-fangst og -lagring falder inden for det felt.
Men det er en balancegang, for på sin vis kræver situationen, at vi tænker stort og finder på vilde idéer – og samtidig skal vi passe på, at vi ikke kommer til at redde klimaet på bekostning af miljøet.
Nogle har f.eks. foreslået at sende svovl ud i atmosfæren for at dane skyer. Vi ved, at det reducerer temperaturen på jorden, for det sker indimellem, når vi har et vulkanudbrud. Men det er vanvittigt, for det vil jo danne syreregn. Vi har altså reddet klimaet og ødelagt miljøet. Det er ikke en redningsplanke for vores klode.
Jeg mener, at vi skal satse på teknologier, der ikke er gakkede. I mine øjne er det derfor rettidig omhu, at myndighederne arbejder på at få sat flere CO2-fangstanlæg i
Om forskningen
Professor Philip Fosbøl er forskningsgruppeleder på DTU Kemiteknik. CO2 er omdrejningspunktet for gruppens forskningsaktiviteter, som bl.a. omfatter:
• udvikling af optimale væsker til brug i CO2fangstsystemer, så processen med at vaske røgen ren og derefter fjerne CO2 fra væsken bruger mindst mulig energi og vand
• nye teknologier, som bruger PowertoXprincippet til at producere grønne materialer til f.eks. luftfart.
I forskningen benytter forskerne sig både af laboratoriearbejde – bl.a. i DTU’s Pilot Plant, hvor gruppen driver forskning inden for CO2fangstanlæg i pilotskala – og matematiske modelleringer til at simulere forskellige kemiske processer. Gruppen samarbejder med mange danske og internationale virksomheder om at udvikle ny teknologi i kampen for klimaet. Ørsted er involveret i flere pilotanlæg med DTU og er også på forkant med anvendelser af AI i forhold til at udvikle nye principper for CO2fangst.
drift i Danmark – for vi ved, at det virker! Og så må vi håbe, at der findes aktører, som vil byde ind på opgaven under gældende vilkår, eller at rammerne for opgaven ændres, så nogen ender med at tage den på sig. 1
5 Philip Fosbøl, professor, DTU, plfo@dtu.dk
Professor Philip Fosbøl har arbejdet med forskellige aktører om at afprøve
Havets blågule torpedo
Siden 2017 har DTU Aqua i samarbejde med internationale samarbejdspartnere og erfarne lystfiskere årligt mærket kæmpestore blåfinnede tun – også kaldet havets blågule torpedo – i danske farvande.
Fisken vendte tilbage til Danmark omkring 2015 efter at have været væk siden 1960’erne, bl.a. på grund af overfiskning. Forskerne undersøger derfor nu, hvorfor arten er kommet tilbage, og hvordan man kan sikre, at den ikke forsvinder igen.
Som den største rovfisk i danske farvande spiller tunen en vigtig rolle i fødekæden og er samtidig blandt verdens hurtigste og mest eftertragtede fisk, især i sushi og sashimikøkkenet.
For at indsamle viden mærkes tunene med en række avancerede elektroniske mærker, der registrerer overlevelse, adfærd og vandringer til og fra Skandinavien. Mærkningen foregår nord for Skagen og ud for Helsingør, hvor fiskerne fanger tunene, og forskerne står for selve mærkningen.
I år blev der mærket 60 tun, men andre år er der mærket over 200. Den største fisk målte 2,9 meter og anslås at have vejet over 400 kg.
Nu skal forskerne kortlægge, hvor ofte tunene vender tilbage, og om nye individer kommer til – viden, der er afgørende for artens langsigtede overlevelse.
5 Kim Aarestrup, professor, DTU, kaa@aqua.dtu.dk
AI spotter farerne, så arbejdsulykker undgås
Næsten som en actionhelt, der redder folk fra at komme til skade, udvikler og bruger professor Jochen Teizer smart teknologi til at forudse og forhindre ulykker på byggepladser.
3
”Har du set ’Minority Report’?” er DTU-professor Jochen Teizer tilbøjelig til at spørge, når han skal forklare sin forskning. I Hollywood-blockbusteren spiller Tom Cruise en politichef, som forhindrer kriminalitet ved hjælp af synske personer, der kan forudsige forbrydelser, før de sker. I samme dur bruger professoren Internet of Things og kunstig intelligens til at forudse uønskede hændelser på byggepladser.
For den barske virkelighed er, at selvom antallet af alvorlige arbejdsulykker i byggebranchen er faldet markant i løbet af de seneste årtier, er der hvert år mere end 60.000 bygningsarbejdere på verdensplan, der mister livet, ifølge International Labour Organization.
2 Miriam Meister
Lars Kruse, Jochen Teizer
”Danmark er blandt de førende lande inden for sikkerhed på arbejdspladsen med et stærkt fokus på arbejdsskader, sundhed og mental trivsel. Alligevel sker der ulykker på vores byggepladser.”
PROFESSOR JOCHEN TEIZER, DTU
”Danmark er blandt de førende lande inden for sikkerhed på arbejdspladsen med et stærkt fokus på arbejdsskader, sundhed og mental trivsel. Alligevel sker der ulykker på vores byggepladser,” siger Jochen Teizer og fortsætter:
”Indtil videre har fokus været på at indsamle og analysere forsinkede sikkerhedsdata – altså statistikker, efter at bygningsarbejdere er blevet dræbt eller kommet til skade – for at forsøge at lære, hvordan man kan forhindre sådanne ulykker i fremtiden. Men det er for sent.”
Hans forskningsgruppe fokuserer i stedet på nærved-ulykker i forbindelse med farer som f.eks. fald fra højder eller tunge maskiner, der kommer tæt på bygningsarbejdere, som færdes på jorden. Forskerne evaluerer de grundlæggende årsager for at finde ud af, hvordan man gennem forudsigelse og planlægning kan forhindre skader eller dødsfald.
En nærved-ulykke defineres som en uplanlagt hændelse, der potentielt kunne have forårsaget skade på mennesker eller materiel, men ikke gjorde det, ofte på grund af tilfældigheder eller rettidig indgriben. Nærved-ulykker kan skyldes usikker adfærd, forkerte valg eller defekt udstyr.
Trevejs problemløsning Professorens forskningsgruppe ser på sikkerhed i byggeriet fra tre vinkler. For det første evaluerer de digitale 3D-modeller af en bygning eller infrastruktur i designfasen af et projekt.
Ved at identificere potentielle farer på et tidligt tidspunkt kan de eliminere dem eller foreslå tiltag, der kan sikre, at farerne undgås.
Gruppen har f.eks. udviklet AIbaserede softwarealgoritmer, som hjælper de sikkerhedsansvarlige med at beregne og planlægge, hvor og hvor mange midlertidige rækværker der skal sættes op, for at undgå at arbejdere falder ned fra højder eller ned i huller.
”Det andet kerneelement i vores arbejde er, hvordan vi hurtigt kan advare bygningsarbejderne, når de befinder sig i en farlig situation i et miljø, der er så dynamisk og komplekst som en byggeplads med mange arbejdere og store maskiner,” forklarer Jochen Teizer.
For at løse denne udfordring har hans gruppe udviklet teknologier som f.eks. intelligente hjelme og sikkerhedsveste, der bruger radiobølger til at registrere farlige situationer i realtid, og som både advarer bæreren om at komme væk fra farezonen og maskinoperatøren om, at en kollega er (for) tæt på.
Endelig opbygger gruppen læringsmiljøer med augmented reality, som ved hjælp af virtual reality (VR)headset kan sikkerhedstræne flere bygningsarbejdere samtidig i omgivelser, der ligner den byggeplads, hvor de allerede arbejder eller skal i gang med at arbejde.
I disse sikre miljøer kan arbejderne udføre deres normale opgaver sammen med kollegerne, mens de bliver udsat for
Professor Jochen Teizer udvikler løsninger, der kan højne sikkerheden på byggearbejdspladser som denne intelligente sikkerhedshjelm, som kan registrere farlige situationer og advare bæreren.
forskellige typer af byggepladsens farer, for at lære at forudse og undgå dem. Arbejderne bruger værktøj og maskiner, der ligner dem på byggepladsen.
Så når de betjener en vinkelsliber eller en boremaskine i disse miljøer, vil delene rotere og vibrere og have samme vægt og lyd som det rigtige værktøj, forklarer postdoc Kilian Speiser, der arbejder med virtual reality-systemer på DTU.
”Det handler om at udvikle en videnskabeligt baseret tilgang til at træne menneskers adfærd og ikke bare deres opmærksomhed ved f.eks. at tjekke, om de kan identificere farer og træffe de rigtige valg. På den måde afdækker vi ikke bare folks hensigt, men viser deres faktiske adfærd, og hvordan den skal ændres,” siger han.
Forkerte valg koster
Jochen Teizer har alt for mange historier om, hvor store konsekvenserne kan være ved at gøre noget forkert – som en eksplosion på en kemisk fabrik i Tyskland i 2016, hvor en medarbejder skulle skære et rør over, men ved en fejl valgte det forkerte, hvilket forårsagede en eksplosion, der dræbte fem mennesker.
”Med VR kan du tilbyde bygningsarbejderne træning på forhånd ved at trække på konkrete oplysninger om, hvordan byggepladsen vil se ud om et par dage, og derved simulere farer på forhånd. Måske ikke alle farer, men med hjælp fra den AI-støttede risikovurdering kan man træne de kritiske opgaver,” forklarer han og fortsætter:
”Idéen er, at vi lader folk opleve farer fra det virkelige liv i det virtuelle miljø, før de – forhåbentlig aldrig –sker i virkeligheden. Det sker ud fra devisen om, at det er sikkert at komme alvorligt til skade i det virtuelle miljø, hvor de forhåbentlig kan lære af deres erfaringer og derved undgå at komme til skade i det virkelige liv.”
Langsom innovation
Ifølge Jochen Teizer er det i den traditionelt tænkende byggebranche en langsommelig proces at forvandle en god idé til et kommercielt produkt, og det kan let tage 20 år at få et nyt produkt på markedet. Tag f.eks. sikkerhedshjelmen, som blev opfundet for mere end 100 år siden og stort set ser ud på samme måde i dag – på trods af opfindelser som professorens intelligente sikkerhedshjelm.
”Idéen er, at vi lader folk opleve farer fra det virkelige liv i det virtuelle miljø, før de – forhåbentlig aldrig –sker i virkeligheden.”
PROFESSOR JOCHEN TEIZER, DTU
”Der er en solid businesscase i at overføre forskning til praksis, men vi har brug for, at producenterne fremstiller robust teknologi ud fra forskningsprototyper og derefter gør dem til kommercielle produkter,” forklarer han. For at sætte fart på innovationen i byggesektoren er det nødvendigt, at slutbrugerne begynder at efterspørge sådanne nye sikkerhedsprodukter. Professoren understreger da også, at der er evidens for, at de rette investeringer i diverse sikkerhedsudstyr giver mindst tre- til firedobbelt afkast i form af øget produktivitet som følge af bedre organisering af arbejdspladsen.
Desuden er han i dialog med førende aktører i branchen om at oprette et nationalt byggeakademi. Formålet er at dele problemstillinger, der går på tværs af den fragmenterede byggebranche, samt udvikle og implementere brugervenlige løsninger, der i sidste ende leverer byggeprojekter til tiden, inden for budgettet og på sikker vis. 1
5 Jochen Teizer, professor, DTU, teizerj@dtu.dk
Postdoc Killian Speiser (siddende) i færd med at teste et af de træningsprogrammer, der bruger VR til at øge sikkerheden på byggearbejdspladser.
NY MODGIFT MOD SLANGEBID DÆKKER 17 AFRIKANSKE SLANGEARTER
DTU-forskere står bag potentielt banebrydende modgift, der kan revolutionere behandlingen af slangebid i Afrika.
2 Christian Tremmer
3 Bax Lindhardt
Slangebid er en af verdens mest dødelige og samtidig mest oversete tropesygdomme. WHO anslår, at mellem 100.000 og 150.000 mennesker dør hvert år, og tre gange så mange overlever med alvorlige mén som amputationer.
Ofre for slangebid er derfor afhængige af modgift, men de nuværende typer har alvorlige begrænsninger: De dækker ikke alle medicinsk relevante slangearter og kan ikke altid neutralisere hele den komplekse giftblanding i slangegift. En modgift, der virker mod én art, hjælper derfor ikke nødvendigvis mod en anden, hvilket er kritisk i områder, hvor flere arter lever side om side.
Bredspektret modgift
Et internationalt forskerhold ledet af professor Andreas Hougaard LaustsenKiel fra DTU Bioengineering har nu udviklet en bredspektret modgift, som kan neutralisere gift fra 17 giftige afrikanske slangearter, herunder kobraer og mambaer.
Det lykkedes i forsøg, både når modgiften blev blandet med giften før injektion og i såkaldte rescue assays, hvor
modgiften gives efter giften. Resultaterne er publiceret i det anerkendte tidsskrift Nature.
”Det er fantastisk, at DTU bakker op om den slags forskning og giver os mulighed for at tackle globale udfordringer – især i Afrika, hvor problemet er særlig akut,” fortæller Andreas Hougaard LaustsenKiel og fortsætter:
”Der estimeres til at være ca. en halv mio. slangebid årligt i Afrika, men de reelle tal er svære at finde på grund af mangelfuld indrapportering.”
Eksisterende modgifte fremstilles ved at immunisere heste med slangegift og udvinde antistoffer fra deres blod. Det giver uens kvalitet og øger risikoen for alvorlige immunreaktioner.
Antistoffer fra kameldyr
I den nye modgift har forskerne i stedet udvalgt otte nanobodies – små, stabile antistoffer fra kameldyr – og kopieret dem via såkaldt phage displayteknologi. Denne teknologi gør det muligt at producere modgiften i stor skala med ensartet kvalitet. Derudover vil modgifte produceret på denne måde have en reduceret risiko for immunreaktioner og beskytte bedre
mod vævsskader, selv ved forsinket behandling.
Modgiften er indtil videre kun testet præklinisk – og altså ikke på mennesker. Med den rette støtte ville forskerne kunne starte kliniske forsøg i mennesker om to til tre år og have et færdigt produkt klar inden for fire til fem år.
Produktionsprisen forventes tilmed at blive under halvdelen af de nuværende modgifte. 1
5 Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, professor, DTU, ahola@dtu.dk
”Det er fantastisk, at DTU bakker op om den slags forskning og giver os mulighed for at tackle globale udfordringer.”
PROFESSOR
Forskermiljø skal sikre grøn omstilling – cellefabrik for cellefabrik
Under navnet BRIGHT er et af DTU’s store forskningshuse inden for bioteknologi klar til at forfølge nye mål i den grønne omstilling i tæt samarbejde med internationale virksomheder og forskningsmiljøer.
2 Lotte Krull
3 Christian Als
I2026 tager forskningsinitiativet BRIGHT over, hvor Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability slipper. Begges eksistensgrundlag skyldes investeringer fra Novo Nordisk Fonden. Den nyeste bevilling på ca. 1 mia. kr. over de næste syv år ligger til grund for BRIGHT, Novo Nordisk Foundation Biotechnology Research Institute for the Green Transition.
Således fortsætter det missionsdrevne forskningsmiljø med omkring 300 ansatte. Gennem 15 år har de udviklet cellefabrikker, hvor man ved hjælp af genteknologi får mikroorganismer som bakterier og gærceller til at producere stoffer som f.eks. kemikalier. Nu skal vi videre, lyder det fra BRIGHT’s direktør, Luuk van der Wielen, som kommer fra en stilling
som leder af Bernal Institute samt professor i Biosystems Engineering & Design på University of Limerick i Irland.
”Vi skal medvirke til at realisere tre missioner, som er afgørende for, at verden kan gennemføre den grønne omstilling. En omstilling, hvor vi slipper fossile ressourcer og erstatter dem med biologisk baserede produktionsløsninger. I BRIGHT skal vi fokusere på biosolutions, der kan fremme produktionen af bæredygtige materialer, mikrobielle fødevarer og et klimaneutralt landbrug,” siger Luuk van der Wielen.
Tættere på industri og markedet
For at nå derhen er det Luuk van der Wielens ønske, at BRIGHT-løsningerne når et højere TRL, som står for technology readiness level. Et lavt TRL er, når
teknologierne virker i laboratoriet, men for at industrien og det øvrige samfund skal få glæde af de nye biobaserede løsninger, skal BRIGHT længere end det, mener Luuk van der Wielen:
”Vores forskning og innovation skal ud af laboratorierne. Fra at være excellente til at vise proof of concepts skal vi nu have flere af teknologierne ud og modnes i ægte produktionsmiljøer – hos virksomheder, der allerede har et produktionsapparat, og som efterspørger vores løsninger.”
For at lykkes med det skal afsættet for projekterne være mindre orienteret mod videnskabelig ’discovery’ og i stedet starte tættere på industrien og markedet, mener BRIGHT-direktøren:
”I stedet for at kigge på en mikrobe og undersøge, hvad den kunne gøre for os, så skal vi kigge på, hvad verden eller
”I stedet for at kigge på en mikrobe og undersøge, hvad den kunne gøre for os, så skal vi kigge på, hvad verden eller industrien har brug for, og så finde den rette mikroorganisme og optimere den.”
udviklet en teknologi, der sætter dem i stand til at udnytte kulstof fra stål- og cementindustriens CO2-udledning som byggesten til nye produkter som kemikalier og brændstof.
”Kulstof er en ressource, som vi har masser af. Selv i et fossilfrit samfund vil vi stadig have en masse kulstof, som vi kunne udnytte,” siger Luuk van der Wielen.
Han forklarer, at Danmark er særlig interessant, fordi der er en udbygget infrastruktur til distribution af gas, hvor også biogasværkerne er koblet på. Det giver en let adgang til store mængder af det kulstof, der findes i biogassen.
industrien har brug for, og så finde den rette mikroorganisme og optimere den, så den kan hjælpe os med at nå dertil.
Fremover skal vi vente med at gå i laboratoriet, indtil vi har identificeret – evt. sammen med industrien – hvad der er brug for.”
Et biofoundry accelererer udviklingen
I bioteknologiske laboratorier rundt om i verden er man i de senere år begyndt at indføre nye, robotbaserede arbejdsgange, samtidig med at man integrerer flere teknologiplatforme i en samlet infrastruktur, som man kalder for et biofoundry.
Dette har man også arbejdet med på DTU, hvor Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability har opbygget et biofoundry, som BRIGHT
vil videreudvikle og forbedre i de kommende år.
Med dette biofoundry er det muligt at udvikle cellefabrikker langt hurtigere end tidligere, fortæller Bo Skjold Larsen, afgående institutdirektør ved Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability.
”Vi har vist, at vi med et biofoundry kan reducere tiden, som man bruger på at udvikle en cellefabrik, med en faktor ti. Hvor det før tog 200 årsværk, tager det nu 20-25 årsværk,” siger Bo Skjold Larsen.
Han fortæller, at den kortere udviklingstid reducerer omkostningerne til optimering af mikroorganismer, så de kan producere de ønskede stoffer.
”Et velfungerende biofoundry og de reducerede udviklingsomkostninger er afgørende for, at vi kan komme hurtigere videre med den grønne omstilling,” siger Bo Skjold Larsen.
BRIGHT biofoundry vil øge samarbejdet på tværs af DTU og udvide kapaciteten til flere eksterne akademiske og industrielle projekter.
Mikrober til udnyttelse af kulstof
Luuk van der Wielen tiltrådte sin stilling som direktør i september 2025 og har siden haft travlt med at etablere samarbejder, bl.a. med de første industrielle partnere.
En af dem er den amerikanske biotekvirksomhed LanzaTech. Virksomheden har gennem de sidste 20 år
”Måske kan vi udnytte det kulstof til at fremstille højværdiprodukter i stedet for at brænde det af for at bruge varmen. Ved at samarbejde med LanzaTech kan vi lære noget om, hvordan vi kan udnytte kulstof til nogle af de formål, som BRIGHT skal medvirke til at finde løsninger indenfor,” siger Luuk van der Wielen, der også har planer om at række ud til danske aktører om kulstofsamarbejdet – både dem, der kan bidrage med kulstof, og dem, der kan udnytte det.
Eller som direktøren slutter med at sige:
”We are open for business.” 1
5 Luuk van der Wielen, direktør, BRIGHT, DTU, luuk@dtu.dk
5 Bo Skjold Larsen, institutdirektør, Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, DTU, bola@dtu.dk
Om BRIGHT
BRIGHT er en forkortelse af Novo Nordisk Foundation Biotechnology Research Institute for the Green Transition.
Med BRIGHT har Novo Nordisk Fonden investereret i bioteknologisk forskning og innovation for ca. 1 mia. kr. over de næste syv år. Fokus hos BRIGHT bliver at udvikle biobaserede løsninger inden for tre hovedområder: Bæredygtige materialer, mikrobielle fødevarer og mikroorganismer til klimaneutralt landbrug.
DIREKTØR, LUUK VAN DER WIELEN, BRIGHT
PROFESSOR I EN KRISETID:
”VI MÅ IKKE MISTE FOKUS PÅ DEN GRØNNE OMSTILLING”
Professor Marie Münster arbejder fra morgen til aften med den grønne omstilling, som skal løse en af vores største kriser, nemlig klimakrisen. Lykkes vi med den grønne omstilling, så får vi muligvis også løst nogle af de andre kriser helt automatisk, lyder håbet fra professoren.
2 Lotte Krull
3 Bax Lindhardt
Kriserne står på nakken af hinanden – handelskrise, sikkerhedskrise, biodiversitetskrise og så de humanitære kriser i konflikt og krigszoner – og de kalder allesammen på vores opmærksomhed, både politisk og økonomisk. Er der en risiko for, at klimakrisen derved bliver overdøvet og ligefrem underprioriteret? Taler man om det i Klimarådet?
Adspurgt nikker professor Marie Münster, som siden 2023 har været medlem af Klimarådet.
”Selvfølgelig er der en bekymring for, at samfundet er på vej til at bruge færre midler på den grønne omstilling. Det er jo naturligt, at der findes andre samfundsdagsordener end klimaet. Det vil der altid gøre, men så må vi prøve at være dem, der fastholder fokus på vigtigheden af at fortsætte med den grønne omstilling,” siger professoren, der uddyber:
”Den grønne omstilling er et maraton, og selvom der stadig er et stykke vej til målet, så er det ikke nu, at
vi skal stoppe op. Vi skal blive ved med at løbe, også selvom de andre kriser kræver vores opmærksomhed.”
Marie Münster synes, at det i forvejen går alt for langsomt med at få realiseret den grønne omstilling.
”Der er dage, hvor jeg tænker over, hvor meget global opvarmning vi lige når at få, før vi får vendt kurven. Det går alt, alt for langsomt med at få den vendt,” siger hun.
Hensyn til både klima og miljø
Marie Münster er professor i energisystemanalyse ved DTU Management og bruger hvert et minut af sit arbejdsliv på at skabe ny viden om, hvordan den grønne omstilling kan realiseres på den mest kosteffektive måde. Det vil sige, at hun beregner, hvordan vi på smarteste vis og med færrest mulige udgifter sikrer, at vi får dækket vores behov for el, varme og brændstoffer med brug af så få fossile ressourcer som muligt – og helst en dag helt uden. Som det nyeste er hun sammen med forskerkolleger begyndt at udvide
analyserne, så de også begynder at forholde sig til, om løsningerne holder sig inden for de planetære grænser, fortæller Marie Münster:
”Vi har hidtil haft mest fokus på, hvor meget CO2 energisystemet udleder, men hvordan påvirker det vores planlægning af fremtidens energisystem, hvis vi f.eks. også forholder os til, hvor mange kritiske metaller eller hvor meget biomasse der må indgå? For vores energi skal ikke kun være klimavenlig. Det handler også om, at vi tager højde for miljøet generelt. Det er jo ikke bæredygtigt at have et energisystem, der udleder nul CO2, men til gengæld forårsager en masse andre problemer i vores miljø.” Kravene til fremtidens energisystem er, at det skal kunne levere sikker
Professor Marie Münster kan beregne, hvordan vi bedst indretter vores energisystemer, så vi får dækket vores behov for el, varme og brændstoffer med brug af så få fossile ressourcer som muligt.
• Marie Münster er professor ved DTU Management og medlem af Klimarådet.
energi til en rimelig pris uden negative følger for klima og miljø.
”Forsyningssikkerhed, fornuftige priser og bæredygtighed er de tre faktorer, som indgår i den ligning, som vi skal have til at gå op. Det kaldes for energiens trilemma, og faktorerne er alle vigtige, når vi planlægger fremtidens grønne energisystem. Heldigvis kan vedvarende energi, f.eks. fra sol og vind, bidrage til både lave elpriser og forsyningssikkerhed – samtidig med at de reducerer CO2-udledninger,” siger Marie Münster.
Vejen til forsyningssikkerhed
Det ene ben i trilemmaet, forsyningssikkerheden, erobrede dagsordenen i 2022, da gasleverancer som følge af Ruslands invasion af Ukraine blev
kraftigt udfordret, men forsyningssikkerhed i energiforsyningen vil fortsat være vigtig i den fossilfrie fremtid, når vi ikke længere kan imødekomme den varierende efterspørgsel på strøm ved bare at skovle mere eller mindre kul eller gas ind i kraftværkerne. Vejen til forsyningssikkerhed i den fossilfri verden skal brolægges med vedvarende energi koblet med fleksibilitet, fortæller professoren:
”Når vores produktion af grøn energi udfordres af vindstille eller overskyet vejr, så skal vi have andre måder at få energi på. Det kan vi opnå gennem fleksibilitet i energisystemet. Vores analyser viser, at vi kan opnå fleksibilitet på fire måder: backup, hvor vi f.eks. fyrer med biogas i kraftværkerne, transmission, hvor vi køber strøm fra
• Hun er internationalt anerkendt inden for feltet modellering og analyse af energisystemer, hvor hun er blandt de 24 mest publicerede i verden.
• I 2025 blev hun udpeget til at være hovedforfatter på et kapitel om reduktion af drivhusgasser i den næste klimarapport fra FN’s klimapanel IPCC.
• I 2021 modtog hun Agnes og Betzy-prisen fra IDA for sin indsats for at bidrage til løsning af to af tidens vigtigste udfordringer: den grønne omstilling og ligestilling.
• Marie Münster er en hyppigt anvendt ekspert i medierne, hvor hun bidrager med sin viden om den grønne omstilling og energisystemer.
Om Marie Münster
vores nabolande, lagring, hvor vi i stor skala f.eks. lagrer varme i vores fjernvarmenet eller som strøm i batterier, og endelig at flytte forbruget af energi. Dette viste danskerne, at vi var ret gode til under energikrisen i 2022, hvor høje strømpriser fik os til at vaske tøj eller oplade elbilerne om natten.”
Når elpriserne indimellem tikker i vejret – typisk når der er såkaldt dunkelflaute (dvs. vindstille og overskyet vejr) – bliver Marie Münster ofte ringet op af journalister, hvor nogle forsøger at bruge de høje elpriser som argument for, at den grønne omstilling er en farlig vej at gå. Så prøver professoren at mane til besindighed.
”Man skal ikke lade sig skræmme af enkelte timer, hvor elpriserne svinger meget. Det er prisgennemsnittet, vi skal kigge på, og det viser, at vi har en fin pris på el her i landet,” siger Marie Münster.
Pressekontakt er en prioriteret opgave
At tale med journalister er en stor del af Marie Münsters arbejdsliv. Hun bliver hyppigt kontaktet, når pressen har brug for en ekspert, der kan udlægge teksten om sol og vind i nyhederne. Selvom tiden er knap, så er pressekontakt en
prioriteret – omend ikke altid en elsket – opgave hos Marie Münster.
”Jeg opfatter det, som at min løn er betalt af skatteborgerne, så jeg skylder dem, at jeg deler så meget af min viden som muligt. Jeg forsøger at gøre mig umage med at gøre det så konkret og forståeligt som muligt, for det er en måde at invitere til en demokratisk debat på om de veje, vi kan gå for at realisere den grønne omstilling,” siger Marie Münster.
Den del af pressearbejdet, som er knap så afholdt af professoren, er, når hun har brugt tid på at forberede sig og skaffe aktuelle tal og eksempler til sine udtalelser og så ender med at få tre sætninger i en artikel eller få sekunder i et tv-indslag.
”Det er frustrerende, at det ofte er så korte formater i nyhedsdækningen, for så bliver nuancerne skåret væk, og ens budskaber står ret forenklet tilbage, men jeg synes, at det er vigtigt, vi bliver ved med at forsøge at formidle vores forskning.”
Vind, sol og fred
Marie Münsters tanker om den grønne omstilling strækker sig længere end til bare at omfatte et fossilfrit energisystem. I professorens optik rummer
”Den grønne omstilling er et maraton,
og
selvom
der stadig er et stykke vej til målet, så er det ikke nu, at vi skal stoppe op. Vi skal blive ved med at løbe, også selvom de andre kriser kræver vores opmærksomhed.”
PROFESSOR
MARIE MÜNSTER, DTU
Marie Münsters forskning handler ikke kun om energiproduktionens klimavenlighed, men også om den skaber andre problemer i f.eks. miljøet.
den grønne omstilling også potentialet til at øge et lands sikkerhed.
”Når nationale stater producerer energi fra vindmøller og solceller, så er de også mindre sårbare i en krigssituation, for det er sværere at angribe et lands energiinfrastruktur, hvis den er baseret på decentral vedvarende energi, fordi vindmøller og solceller er spredt ud på flere geografiske lokationer end f.eks. kulkraftværker,” siger Marie Münster, der også håber på, at grøn omstilling kan være vejen til en mere fredelig verden.
”En del kriser handler også om adgangen til energi, og det handler om, hvem der sidder på ressourcerne. Hvis alle stater har deres egen grønne energiforsyning, så er de mindre afhængige af f.eks. olie- og gaseksporterende stater. Under energikrisen i 2022, da Ukrainekrigen startede, og gaspriserne steg voldsomt, så klarede Danmark sig bedre igennem end andre europæiske lande, fordi vi ikke var så afhængige af den russiske gas,” siger Marie Münster, der også har et større håb til, hvad den grønne omstilling kan medføre:
”Med vedvarende energi er der mulighed for at decentralisere energiproduktionen både stater imellem og internt i landene. Det vil kunne medføre en bedre fordeling af ressourcerne. Hvis vi får en verden med en mere ligelig fordeling af ressourcerne, vil vi også få mere fred, tror jeg. Måske er det et idealistisk håb, men jeg tror på, at den grønne omstilling også kan være vejen til en mere fredelig verden.” 1
5 Marie Münster, professor, DTU, maem@dtu.dk
Når natur bliver kunst
På Viborg Gymnasium gør et nyt kunstværk af Amalie Smith kaldet ’Levende jord’ det usynlige mikroliv under vores fødder synligt i stor skala. Værket består bl.a. af et 252 m2 stort terrazzogulv med indlagte terrakottaelementer, der i en skala på 1:10.000 gengiver de bakterier, som findes i jorden, planterødderne, de lever imellem, og de signalstoffer, bakterierne udsender for at kommunikere.
Blandt de forskere, der har bidraget til værket, er DTU-professorerne Lone Gram og Lars Jelsbak, som har delt deres fagviden om jordens mikrosamfund og bakteriers kommunikation. Lone Gram siger, at processen har gjort hende klogere på kunst og formidling såvel som sin egen forskning.
Værket er doneret af Ny Carlsbergfondet.
1 mia.
SÅ MANGE KRONER FÅR DTU OG TRE ANDRE UNIVERSITETER OVER DE NÆSTE TI ÅR AF VILLUM FONDEN TIL AT FINDE MÅDER AT NEDBRINGE BYGGEBRANCHENS
RESSOURCE FORBRUG OG KLIMAAFTRYK PÅ.
Tre i streg som nummer 1
For tredje år i træk ligger DTU øverst på ranglisten EngiRank, der rangerer de bedste tekniske universiteter i Europa. EngiRank har udvidet antallet af universiteter, så der nu er 239 europæiske universiteter på listen.
DTU’s rektor Anders Bjarklev glæder sig over hæderen og mener den cementerer DTU’s position.
”DTU vil være med helt i toppen og vores placering på EngiRanks rangliste signalerer, at vores medarbejdere og studerende tør tænke stort. Vi konkurrerer ikke for at vinde priser eller trofæer, men for at skabe viden, der gør en forskel. Når
omverdenen anerkender det, giver det os ekstra brændstof til at fortsætte med at udfordre grænserne for, hvad vi kan som universitet,” siger han.
EngiRank vægter blandt andet forsknings og innovationsfinansiering, samt universiteternes internationale alliancer og samarbejde.
Ranglisten udgives af polske Perspektywy Education Foundation, som i knap 25 år har lavet forskellige uddannelsesranglister i Polen.
Anders Bjarklev var i december i Bruxelles for at modtage hæderen til EngiRanks prisceremoni.
”Vi er tættere end nogensinde før på at bevise, at der har været liv på Mars.”
Det siger professor John Leif Jørgensen, efter at tidsskriftet Nature har bragt resultater af grundige analyser af sten fundet på Mars. De indeholder nemlig stoffer dannet i kemiske reaktioner, vi på Jorden typisk forbinder med mikrobiologisk aktivitet. Stenene er fundet af NASA’s robot Perseverance, der bl.a. bærer udstyr udviklet på DTU.
Plastikspild og tunge løft får modspil i malerbranchen
Innovativ løsning skærer markant i plastikforbruget og gør hverdagen lettere for professionelle malere.
I2020 besluttede Sofie WingePetersen sammen med en gruppe studerende sig for at finde en løsning på det store plastikspild fra engangsemballage i malerbranchen.
Fra begyndelsen håbede de, at deres idé ville blive til virkelighed – og det er netop sket for den unge entreprenør, som nu har DTU-startuppen Paint’R sammen med Johan C.S. Vangstrup og Victoria Strauss Søgaard. Paint’R har udviklet en ny type emballage, der ifølge startuppens egne beregninger sparer op til 86 pct. plastik sammenlignet med traditionelle spande og giver en CO₂-besparelse på ca. 69 pct. Mere end 100 professionelle malere har testet emballagen, og 84 pct. foretrækker denne løsning frem for den klassiske malerspand.
Fra studieprojekt til startup
”Det hele startede som et studieprojekt på andet semester, hvor vi i kurset Grønt Entreprenørskab skulle udvikle noget, der bidrog til verdensmålene,” fortæller Sofie Winge-Petersen, der er uddannet diplomingeniør fra DTU. Gruppen brugte halvdelen af semesteret på at identificere et reelt problem. Valget faldt på malerbranchen, bl.a.
fordi et gruppemedlems far var malermester, hvilket gav adgang til at undersøge branchens udfordringer tæt på.
”Vi tog ud og snakkede med ham, andre malere og branchen, og det gik hurtigt op for os, hvor mange problemer der var med den traditionelle malerspand – både i forhold til klima og arbejdsmiljø,” forklarer Sofie WingePetersen.
Selvom malerbranchen kun udgør en lille del af byggeriets samlede CO₂-aftryk, er den storforbruger af engangsplastik, fordi spandene ikke kan genanvendes, eftersom de er forurenet med maling.
Hvert år smides omkring en mia. malerspande ud i EU, svarende til ca. 1,5 mia. kilo CO₂e, ifølge Paint’R’s beregninger. CO₂e står for CO2-ækvivalenter og er en omregning af forskellige drivhusgasser til den samme ’møntfod’, så det er muligt at sammenligne dem.
Samskabelse med malerne Allerede fra starten involverede Paint’R professionelle malere i udviklingen. Gruppen observerede arbejdsgange og testede prototyper sammen med brugerne.
Fem fordele ved Paint’R’s emballage
1. Emballagen reducerer CO2udledning og plastikforbrug.
2. Posen åbnes nemt med hænderne og er mere robust end den traditionelle malerspand.
3. Malingen kan rulles direkte fra posen i papkassen eller en rullespand.
4. Emballagen har et ergonomisk design, der begrænser tunge løft.
5. Flere enheder på en palle sparer plads.
Med Paint'R's løsning kan maling rulles på malerrullen direkte fra posen i papkassen eller den kan hældes i en rullespand. Når man er færdig med at bruge af malingen, lukkes posen med en stor poseklemme.
”Der var generelt utilfredshed blandt malerne med de traditionelle malerspande. De værdsatte at sidde på dem – men ellers var der mest brok,” fortæller Sofie Winge-Petersen.
Mange oplevede, at spandene var tunge, svære at håndtere og åbne og ikke ergonomisk designet.
Traditionelle malerspande består af én stor plastikspand med låg, der som nævnt ikke kan genanvendes, hvis den er forurenet med maling. Paint’R’s løsning består af en specialdesignet og
patenteret plastikpose med maling i en papkasse.
Malermester Allan Taarup, der har mere end 20 års erfaring hos A.T. Malerservice og har testet emballagen, fremhæver især mindre spild og lettere håndtering:
”Man kan få mere maling ud af Paint’R’s løsning end fra de malerspande og poser, vi normalt bruger. Og når du er færdig, har du to små plastikposer og en papkasse. Det fylder jo ingenting.”
Han sætter pris på, at posen kan genlukkes med en klemme, og at emballagen nu er lettere at transportere efter feedback fra brugerne.
Kompromiser og erkendelser
Vejen fra prototype til markedsparat produkt har krævet kompromiser.
”Vi har lært, at det i praksis ofte ikke er muligt at lave den perfekte, fuldstændig bæredygtige løsning, hvis man samtidig vil have, at industrien faktisk tager produktet til sig og bruger det i stor skala,” erkender Sofie WingePetersen.
Paint’R er registreret som plastikproducent i CVR – på trods af virksomhedens mission om at reducere plastforbruget.
”Det er et paradoks, at vi havner i den kategori, når vores mål er mindre plastik. Men for at ændre branchens praksis og få vores løsning ud til de store aktører må vi arbejde inden for de eksisterende rammer,” siger hun.
Branchestandard og skalering Visionen er at blive branchens foretrukne standard til maling og lignende
produkter, der kan rulles på en overflade, f.eks. grunder, lim og andre væsker i byggeriet.
I dag produceres den færdigudviklede emballage i Karlslunde, mens Paint’R råder over omtrent 60 m² kontor- og lagerplads i Niras Green Tech Hub. I dette innovationshus for grønne startups i Allerød deler virksomheden faciliteter med omkring 20 andre startups inden for bæredygtig teknologi.
Emballagen forventes at blive lanceret på de første danske butikshylder i begyndelsen af det nye år, hvorefter der sigtes mod lancering på de øvrige europæiske markeder.
“EU’s udvidede producentansvar på emballage hjælper os meget, for det betyder, at producenterne skal betale afgift for at få deres emballage bortskaffet – og jo lettere emballagen er at genanvende, jo mindre skal de betale,” siger Sofie Winge-Petersen.
Hun håber på, at det kan være med til at skubbe på efterspørgslen efter mere genanvendelig emballage i EU.
”Vi har et stærkt samarbejde med mange af de store malingproducenter i ind- og udland, der har været med til at udvikle løsningen igennem årene, så vi er fortrøstningsfulde,” slutter Sofie Winge-Petersen. 1
4 www.paintr.dk
Michala Damsgaard Jensen
Alder: 29 år
Uddannelse: Kandidat i nanoscience fra Københavns Universitet
Projektets forskningsfelt: Fremstilling af bæredygtige kemikalier via teoretisk elektrokatalyse
Projektperiode: 20242027
Vejledere: Lektor Heine Anton Hansen, DTU Energy, lektor Georg Kastlunger, DTU Fysik, stabsforsker Kirsten Winther, Stanford University
Michala Damsgaard Jensens forskning skal bidrage til, at vi fremover kan bruge strøm fra vedvarende kilder til at fremstille f.eks. kemikalier.
Jeg tryller med kvantekemi for at gøre kemikalier grønnere
2 Sole Bugge Møller
3 Sine Fiig
Mit ph.d.-projekt handler om … … at finde materialer til den grønne omstilling. Jeg er teoretisk kemiker, så jeg bruger kvantekemi, som lidt er en slags magi, til at regne på katalysatorer. En katalysator kan få kemiske reaktioner til at gå hurtigere. Min forskning skal bidrage til, at vi fremover kan bruge strøm fra vedvarende kilder til at fremstille f.eks. kemikalier.
Et af dem er dimethylcarbonat – et opløsningsmiddel, der bl.a. bliver brugt til maling og i litium-ion-batterier, og som er grønnere end konventionelle alternativer. For at lave dimethylcarbonat skal metanol reagere med CO. Jeg beregner, hvordan man gør det på den mest favorable måde. Der er rigtig meget grundforskning i det arbejde.
Udfordringen er, at metanol og CO helst vil være hver for sig, og derfor tilsætter vi strøm, så reaktionen har den energi, den skal bruge, for at få molekylerne til at gå sammen og skabe en elektrokemisk reaktion. I min forskning simulerer jeg, hvordan forskellige katalysatorer såsom guld eller platin påvirker den kemiske reaktion mellem de to molekyler, og hvordan vi kan gøre det ved at bruge så lidt strøm som muligt.
Forskningen kan bidrage til … … at fremstille kemikalier på en mere bæredygtig måde. Vi har levet godt på, at vi har haft uanede mængder olie og gas til at fremstille alt fra plastik til lægemidler, maling og brændstoffer, men vi vil gøre fremstillingen mere bæredygtig ved at bruge Power-to-X (en proces, hvor elektricitet bliver omdannet til noget andet, red.).
Den grønne strøm skal i fremtiden kunne laves til f.eks. flydende brændstoffer og plastik. X’et i Power-to-X er i det her tilfælde kemikaliet dimethylcarbonat.
Jeg får nye idéer til løsninger, når jeg … … er til konferencer, hvor jeg f.eks. hører om, hvad mine kolleger i pionercentret CAPeX laver. Derudover bruger jeg også det, min mor kalder opvaskefænomenet. Nogle gange stirrer man sig blind på et problem, men når man så står og tager opvasken, så kommer løsningen pludselig til en. For mig fungerer det bedst, når jeg går en tur rundt på campus for at få det hele på afstand og være midt i noget natur.
Det har været en god dag på jobbet, når … … jeg kan drage nogle konklusioner på de ting, jeg har sat gang i. Når man laver computerkemi, så laver man enten vildt meget, eller også sidder man fast og laver ingenting. F.eks. har jeg lige sat noget kode op, der laver et workflow, som kan sende mine beregninger videre i systemet af sig selv. Så det, jeg hidtil havde brugt tre måneder på at beregne, kunne jeg nu gøre på halvanden uge.
Jeg holder pause fra arbejdet, når … … jeg læser. Jeg kan godt lide at få andres blik på verden, så jeg læser mange bøger og altid skønlitteratur. Jeg sidder meget ved en skærm i løbet af en dag, så jeg kan godt lide det med at åbne en bog og så rejse ind i en anden verden. Jeg er et meget socialt væsen, så jeg hygger mig også med at tage til pubquiz hver uge. Vi er en fast kerne af venner, der tager afsted, men det er meget omskifteligt, og jo flere, jo bedre. Vi plejer at vinde.
Jeg blev ph.d.-forsker på DTU, fordi … … jeg godt kan lide at arbejde teoretisk og bedrive ny viden. Det er spændende at finde ud af nye ting, vi ikke ved noget om – især inden for det her kvanteområde. Jeg tror ikke, jeg havde søgt en ph.d., hvis det ikke var inden for klima, for det er vigtigt for mig at være med til at gøre verden til et bedre sted og være en del af løsningen.
Som ph.d.-forsker blev jeg overrasket over … … hvor meget administrativt arbejde, man skal bruge sin dag på med mange møder og så videre. Jeg kom fra Københavns Universitet, hvor jeg var vant til min egen lille forskningsgruppe, så jeg blev overrasket over, hvor meget større det er her på DTU.
I fremtiden vil jeg gerne arbejde med … … noget, der har fokus på klima. Jeg gad godt ikke at have musearm og ondt i ryggen, men omvendt har jeg det meget godt foran min lille computer og kan godt lide de metoder, jeg bruger her. Men det skal være databehandling af noget, der har praktisk anvendelse, og gerne noget, der har med den grønne omstilling at gøre. 1
Optisk kvantekommunikation
På fotoet ses en siliciumbaseret integreret optisk chip med komponenter, som bruges til at håndtere og videresende ‘sammenfiltrede’ kvantetilstande af lys ved hjælp af elektrisk kontrol. Det er en helt central funktionalitet i fremtidens kvantenetværk at kunne ‘sammenfiltre’ kvantetilstande på tværs af flere optiske chips ved at sende lyspartikler (fotoner) over store afstande gennem optiske fibre.
