MINDRE SPILD AFFALD OG CO2-AFTRYK

MINDRE SPILD, AFFALD OG

CO2-AFTRYK Vi skal gøre op med smid vækkulturen og tænke i cirkulær økonomi. Det mener professor på DTU, Tim McAloone, der arbejder med bæredygtighed. DTU hjælper virksomheder med at omstille deres produktion I sin 28 år lange karriere har han til cirkulær økonomi. Det kan halvere deres CO2-udledning aldrig haft så travlt som nu. Han får og minimere forbrugernes affald. ofte henvendelser fra virksomheder, studerende, interessegrupper, konsulenter – og forskere fra hele verden. Christina Tækker Fælles for dem er, at de gerne vil vide, Shutterstock, arkiv hvordan de kan gøre noget for klimaet. Tim McAloone hjælper mange af dem med at tænke cirkulært gennem store nordiske projekter, hvor værktøjer og strategier sætter dem i gang med at ændre forretningsmodeller og undgå spild af ressourcer. Senest har DTU fået en bevilling på ni mio. kr. fra Industriens Fond. Her hjælper DTU virksomheder med at blive bedre til at udvikle forretningen sammen med udvalgte samarbejdspartnere. Projektet hedder ready2LOOP og bygger videre på projektet Making the Transition to Circular Economy (MATChE), hvor DTU har haft fat i ca. 400 fremstillingsvirksomheder i Danmark for at måle, hvor parate de er til at arbejde cirkulært. En af dem er Bang & Olufsen, der har udviklet og designet en trådløs wifihøjttaler ud fra modulære principper. Her er det muligt at adskille produktet og genbruge komponenterne.

Dermed er de en af de få i branchen inden for forbrugerelektronik, der har fundet en løsning til at genbruge elektroniske produkter. I dag er elektronisk affald eller såkaldt eaffald nemlig den hurtigst voksende affaldsstrøm i EU, og mindre end 40 pct. bliver genanvendt. ”I takt med at vores forventninger til elektronik vokser, bortskaffer vi vores produkter. Ofte ender elektronik som computere, printere og mobiltelefoner som affald, fordi køberne ikke længere kan eller vil bruge dem. I dag udgør e affald den hurtigst voksende affaldstype og udgør dermed et globalt miljøproblem. Derfor skal vi i gang med at gentænke den måde, vi skaber, leverer og forbruger varer,” siger Tim McAloone.

Luk den cirkulære sløjfe

I dag har mange danske virksomheder forstået at tænke cirkulært – udviklet nye innovative produkter og set, at der er et potentiale. Dermed kan de ikke alene forlænge levetiden på deres produkter. De kan også halvere deres CO2udledning.

Ifølge organisationen Ellen MacArthur Foundation er det kun 55 pct. af den CO2reduktion, som Danmark skal realisere, der kan ske igennem vedvarende energi, nye teknologier og CO2fangst. De resterende 45 pct. stammer fra materialer, som virksomhederne kan reducere ved at indgå strategiske samarbejder med deres partnere og omstille deres produktion og forbrug. ”Hvis virksomhederne virkelig skal opnå en cirkulær økonomi, skal de ikke kun udvikle produkter, der kan genbruges. De skal kigge på hele CIRKULÆR ØKONOMI

66%

Andel af europæiske forbrugere, der gerne vil bruge deres digitale udstyr i længere tid, hvis udstyrets ydeevne ikke blev påvirket i nævneværdig grad.

KILDE: EU-KOMMISSIONENS HANDLINGSPLAN FOR DEN CIRKULÆRE ØKONOMI værdikæden fra råvareproducenter til komponentleverandører, producenter, distributører, forhandlere, forbrugere og firmaer, der håndterer affald. Kun på den måde kan vi lukke hele den cirkulære sløjfe,” siger Tim McAloone.

Undgå spild og affald

Han peger på, at der er flere måder at arbejde cirkulært på. Nogle virksomheder udvikler forretningsmodeller til at genanvende materialer eller returnere produkter til reparation eller opgradering. Andre virksomheder leaser produkter i stedet for at sælge. Det kan ske gennem servicetilbud eller takebackordninger, hvor man indsamler og genanvender produkter.

En af de mest benyttede måder er at forlænge produkternes – eller komponenternes – levetid og spare ressourcer, når man producerer nye varer. Det ser man både hos den amerikanske printervirksomhed Xerox og den britiske producent af flymotorer RollsRoyce, der tager ansvar for deres produkt i hele dets livscyklus og derved opnår længere produktlevetid.

Xerox installerer således kopimaskiner hos kunderne, som kun betaler pr. kopi i stedet for at betale for hele kopimaskinen. Xerox vedligeholder og reparerer kopimaskinen, og når kunden vil ud af aftalen, tager Xerox maskinen tilbage og genanvender den i andre produkter. RollsRoyce sælger ’PowerbytheHour’, hvor kunden f.eks. betaler for hver flyvetime eller hver måned frem for at betale for selve

”I dag udgør e-affald den hurtigst voksende affaldstype og udgør dermed et globalt miljøproblem. Derfor skal vi i gang med at gentænke den måde, vi skaber, leverer og forbruger varer.”

PROFESSOR TIM MCALOONE, DTU MEKANIK

flymotoren Princippet er her, at RollsRoyce tager ansvar for hele produktets levetid, som f.eks. vedligehold, opgradering og levering af reservedele.

En anden forretningsmodel ser man hos den amerikanske techvirksomhed Apple, der forsøger sig med en takebackordning, hvor kunderne får et tilgodebevis for deres gamle iPhone eller computer, hvis den ikke virker. Herefter sørger Apple for at genanvende materialerne gennem deres recycling robot Daisy, som sørger for en automatiseret og skalerbar genbrugsproces.

Mange projekter handler om at undgå at skabe affald og spild. Et eksempel er Jespers Torvekøkken, hvor man konstant arbejder på at reducere madspild. Her udvikler man også en cirkulær emballage til fødevarer. Samme trend ser man hos Carlsberg, der i mange år har arbejdet med cirkulær økonomi. Det har bl.a. resulteret i nye typer emballage som deres bionedbrydelige Green Fibre Bottle, som DTU har været med til at udvikle sammen med startupvirksomheden Paboco.

Designet til lossepladsen

Genbrugstanken og nøjsomhedsprincipperne minder meget om den måde, vores bedsteforældre levede på. Men hvis det i dag skal lykkes med den CIRKULÆR ØKONOMI

173kg

Årlig mængde af emballageaffald per indbygger i EU i 2017, hvilket var det højeste niveau nogensinde.

KILDE: EU-KOMMISSIONENS HANDLINGSPLAN FOR DEN CIRKULÆRE ØKONOMI

OM CIRKULÆR ØKONOMI

Tankegangen bag cirkulær økonomi blev for alvor udbredt omkring 2010 gennem organisationen Ellen MacArthur Foundation, der udvikler guidelines for, hvordan man genbruger og genanvender produkter i cirkulære kredsløb. I dag danner organisationens guidelines, samt en bølge af forsknings- og udviklingsprojekter i Europa, grundlag for en bæredygtig udvikling i EU. Det sker gennem den såkaldte Circular Economy Action Plan. cirkulære tankegang, så skal nøjsomheden skiftes ud med ’convenience’ og ’what’s in it for me’, mener Tim McAloone: ”Tidligere genbrugte man materialer af personlig og økonomisk nød. I dag er vi i den modsatte situation. Vi har stort økonomisk råderum – vores velstand og velfærd er løftet betydeligt, og det er nemt at bruge og smide væk. Jeg tror ikke, at vi kan gå tilbage til nøjsomhedstankegangen, uden at vi bliver tvunget af personlig nød. Derfor må alle i samfundet tage et ansvar. Det gælder både personer og virksomheder.”

Han ser tegn på, at vi er på vej væk fra en periode, man kalder ’design for the dump’, hvor mange elektroniske produkter er designet direkte til lossepladsen. Det vil sige, at produkter som fladskærme bliver designet til at have en kort levetid og være dyre at reparere. Det giver forbrugerne anledning til at købe en ny fladskærm i stedet for at reparere den gamle.

I dag ser Tim McAloone flere globale bevægelser, der går i en anden retning og viser, at borgere ønsker at genbruge og investere i bæredygtige løsninger. En af dem er lobbyforeningen ’Right to Repair’, der har samlet over 40 organisationer fra 16 EUlande. De arbejder for, at man som forbruger bør have lov til og mulighed for at reparere de produkter, man har købt og betalt for. Særligt når det gælder forbrugerelektronik. Det åbner op for en kæmpe mulighed for at opgradere og vedligeholde elektroniske produkter.

Et andet slags initiativ ser man i Sverige, hvor der fra statens side er indført lavere moms og skattefradrag på reparationer, når hårde hvidevarer bliver repareret i hjemmet. Initiativerne kan få flere virksomheder til at arbejde cirkulært, håber Tim McAloone: ”Tendensen siger mig, at mange virksomheder er vågnet op til realiteterne og nødvendigheden af at tage ansvar for deres produkter. Formentlig også efter et pres fra deres kunder, som har en bæredygtig samvittighed. Dermed kan vi forhåbentlig medvirke til, at vi sammen når de CO2mål, som verden har sat sig med FN’s klimakonference COP26 og Parisaftalen.”

Tim McAloone, professor, DTU Mekanik, tmca@dtu.dk

Med udflytning af ingeniøruddannelser vil flere opleve studiestart rundt omkring i landet som de studerende gjorde det på DTU i august 2021.

DTU I HELE DANMARK

DTU vil udflytte 299 studiepladser og oprette 300 nye uddannelsespladser i regioner uden for de store byer. Sådan lyder en del af den plan, som er forelagt Uddannelses- og Forskningsministeriet som et svar på den politiske aftale "Flere og bedre uddannelsesmuligheder i Danmark", der er vedtaget af regeringen og et bredt politisk flertal.

Planen indeholder desuden et andet stort initiativ, nemlig oprettelsen af Digital Twin University, hvor universitetet forventer at bidrage med yderligere 250 nye bachelorstuderende fordelt over hele landet. Det er ambitionen, at DTU så hurtigt som muligt, og gerne allerede som en pilot i 2022-23, etablerer et tilbud om at gennemføre en eller flere af DTU's professions bacheloruddannelser i en digital version.

”DTU´s udgangspunkt for udflytning af uddannelser er, at der er behov for alle de ingeniører, som DTU og andre videregående uddannelsesinstitutioner kan uddanne. Det er derfor afgørende, at de initiativer, der iværksættes, øger interessen for ingeniørfaget og 42% Andel af kandidatstuderende styrker søgningen til ingeniøruddannelserne, som særligt uden for Storkøbenhavn har mange ledige pladser,” siger rektor på DTU Anders Bjarklev. på DTU, der skriver deres kandidatspeciale i samarbejde med en virksomhed, og dermed afprøver lært teori på konkrete problemstillinger.

20-års jubilæum for DTU Science Show

Siden 2001 har DTU-studerende været rejsende i brag og vilde farver, når de har optrådt med DTU Science Show. Årligt leveres omkring 90 shows på biblioteker, skoler, konferencer samt på DTU, hvor primært folkeskole- og gymnasieelever kan opleve videnskabsforsøg og få forklaringer på nogle af de naturvidenskabelige fænomener, der omgiver os.

Lotte Krull

Mikal Schlosser

HVORDAN SÆNKER VI CO2-UDLEDNINGEN FRA PERSONBILER?

at komme frem på. Men ligesom alle andre afgifter vil vejafgiften også gå hårdest ud over lavindkomsthusstandene.

For at dæmpe CO2 udledningen fra personbiler er den ideelle løsning nok en kombination af afgifter på veje og brændstoffer.

Der kommer stadig flere personbiler på vejene, og vi kører flere og flere kilometer i dem. Det harmonerer dårligt med målet om at reducere CO2-udledningen med 70 pct. senest i 2030. Hvordan når vi i mål? Det svarer professor Jeppe Rich fra DTU Management på.

q: Hvordan når vi 2030målet med 70 pct.

CO-reduktion for personbiler?

a: Det gør vi ikke. Trods stadig mere energieffektive biler og stadig flere elbiler på vejene, så udleder privatbilismen omtrent lige så meget CO2 i dag som i 1990, fordi antallet af biler er steget hvert år lige siden. Målet om at reducere CO2udslippet med 70 pct. for personbiler allerede i 2030 virker derfor urealistisk, uanset hvilke instrumenter vi indfører for at dæmpe udledningen.

q: Hvilket instrument er det mest effektive?

a: Det er afgifter på benzin og diesel; det er der ret bred enighed om blandt økonomer, da det er en direkte afgift på CO2udledningen. For jo mere benzin og diesel du bruger, jo mere CO2 udleder du. Med højere afgifter vil man kunne dæmpe forbruget af de fossile brændsler og dermed CO2udledningen. Desuden kan højere afgifter på benzin og diesel måske motivere flere til at gå over til elbiler i stedet.

Ulempen er, at benzin og diesel allerede er belagt med høje afgifter, og der kan nok ikke skrues særligt meget op, før vi løber ind i en grænseproblematik, hvor flere begynder at tanke op uden for Danmark. Højere benzin og dieselpriser vil desuden gå hårdere ud over husstande med lav indkomst, for de skal bruge en forholdsmæssig større del af deres rådighedsbeløb på at tanke end mere velhavende borgere.

q: Kan vejafgifter være en løsning?

a: Delvist. Fordelen ved vejafgifter er, at der ikke opstår den grænseproblematik som med afgifterne på benzin og diesel. Vejafgifter har også den fordel, at de kan dæmpe trængslen, for bilisterne skal betale for den strækning, de kører, og det vil givetvis få nogle til at begrænse sig eller til at vælge en anden måde

q: Kan man få flere til at vælge cyklen eller den kollektive trafik?

a: Desværre viser erfaringen os, at det er meget svært at flytte bilisterne over på cykler eller til den kollektive trafik. Vi har set, at ved større investeringer i såvel cykelinfrastruktur som den kollektive trafik, så er det mest de to trafikanttyper, vi flytter på.

Dvs. at cyklister vælger den kollektive trafik, når der sker forbedringer her, og passagererne i den kollektive trafik sætter sig på cyklen, når der sker forbedringer for cyklisterne. Bilisterne er mindre tilbøjelige til at slippe rattet og vælge cyklen eller den kollektive trafik.

Alligevel kan forbedringer på både cykelinfrastruktur og den kollektive trafik godt gøre en forskel. Men politikerne skal turde lave en klar prioritering af investeringerne, så de bliver lagt

Om forskningen

• Professor Jeppe Rich er leder af sektionen

Transport Demand

Modelling i Division for Transport ved DTU

Management. • Sektionen modellerer fremtidens transportbehov og vurderer effekter af transportpolitik og investeringer i infrastruktur, samt rådgiver myndigheder, trafikplanlæggere m.fl. • Et særligt fokusområde i sektionen er samspillet mellem forskellige transportformer som cykling, kollektiv transport og privatbilisme og nyere transportformer som delebiler og selvkørende biler.

www.transport.man.dtu.dk

dér, hvor vi får mest ud af pengene. Og det er i de større byer, dér hvor kollektiv trafik og cykelinfrastruktur skal flytte flest mennesker. For kollektiv trafiks vedkommende er det desværre en type infrastrukturprojekter, som ikke kan nå at komme på plads inden 2030, hvis der er tale om meget store ændringer. Det medvirker til, at målet om en 70 pct. CO2reduktion fra personbilerne virker urealistisk.

q: Hvad er et realistisk mål?

a: Når jeg tager mine allermest optimistiske briller på, og forudsat at politikerne med omhu udnytter de rette instrumenter, så kan vi måske nå op på en reduktion på 20 pct. af CO2udledningen fra personbiler i 2030.

q: Når vi aldrig målet?

a: Jo, men tidshorisonten er for kort. Det betyder ikke, at vi skal lade stå til. Det er faren ved 2030målet lige nu, for det fremstår afkoblet fra virkeligheden, og så ender borgerne bare med at ryste på hovedet i stedet for at ændre på noget. 2030 er jo strengt taget bare et årstal, nogen har udpeget –måske mere eller mindre tilfældigt. I andre lande har man andre tidshorisonter.

q: Hvad er en realistisk tidshorisont for Danmark?

a: Hvis man i stedet sagde f.eks. 2036, så ville mulighederne for at nå målet med 70 pct. reduktion for personbiler være mere realistisk. Udfordringen med transportsektoren er, at den er lang tid om at omstille sig. F.eks. er den gennemsnitlige levetid for en benzin eller dieselbil 15 år. Så i 2036 vil de benzin og dieselbiler, som bliver solgt i dag, være klar til skrotning. Man kan sige, at vi ikke har matematikken så meget imod os, hvis vi flytter målet med seks år. Omvendt er det jo også således, at klimaforandringer behøver en hurtig indsats. Derfor er der behov for at opveje denne effekt med mindre reduktioner i 2030, f.eks. ved at finde reduktionerne i andre sektorer. Det har længe været påpeget, bl.a. af Det Økonomiske Råd, at dette er en mere effektiv måde at nå 2030målet på.

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

RUMFORSK-

NING – 1,5 MIO. KM FRA JORDEN

Efter en måneds rejse nåede James Webb-teleskopet i slutningen af januar sin fremtidige position langt ude på den anden side af Månen. Her skal teleskopet opsamle infrarød stråling, som kan give ny viden om både det tidlige og det nuværende univers. DTU’s forskere har bidraget til realiseringen af teleskopet og er også blandt dem, der skal udforske de indsamlede data.

James Webb-teleskopet er det største teleskop, menneskene nogensinde har placeret ude i rummet. Med en afstand på 1,5 mio. km fra Jorden vil teleskopet følge vores planets bane rundt om Solen, mens det opsamler infrarød stråling fra universet. Det infrarøde lys er signaturer efter hændelser i universet og kan give os viden om bl.a. universets første galakser, stjerner og planeter samt exoplaneter uden for vores solsystem, som kan have potentiale for liv.

Morten Garly Andersen og Lotte Krull NASA, ESA

Teleskopets rumrejse på 30 dage

VIDENSKABELIGE INSTRUMENTER

SOLPANELER

ANTENNE

6. 13 dage efter opsendelsen begyndte udfoldning af det primære spejl.

PRIMÆRT SPEJL

STARTRACKERS SEKUNDÆRT SPEJL

FEM LAG SOLAFSKÆRMNING

7. En måned efter opsendelsen var teleskopet fuldt udfoldet og havde nået sin destination, som er det såkaldte Lagrange-punkt 2 (L2) ca. 1,5 mio. km fra

Jorden, hvor teleskopet går i kredsløb og herfra vil følge med Jorden rundt om Solen.

5. På den 11. dag begyndte udfoldning af det sekundære spejl. Spejlet skal reflektere stråling fra det primære spejl til instrumenterne, som er placeret bag det primære spejl.

4. Efter ti dages rejse gennem rummet var i alt fem lag solafskærmning udfoldet.

3. På tredjedagen begyndte solafskærmningen, der skal beskytte instrumenterne, at folde sig ud.

2. Kun en halv time efter opsendelsen var teleskopet frigjort fra raketten, og som det første foldede solpanelerne sig ud.

1. James Webb-teleskopet var sammenfoldet og placeret øverst i en Ariane 5-raket ved opsendelsen den 25. december 2021. James Webb-missionen er et af de største videnskabelige projekter i det 21. århundrede, og forskere fra over 40 lande har samarbejdet om projektet, som ledes af Den Europæiske Rumorganisation, ESA, amerikanske NASA og Canadas nationale rumfartsagentur.

Bidrag fra danske forskere

Danske forskningsmiljøer er blandt bidragsyderne til realiseringen af teleskopet, heriblandt DTU, hvor forskere har bidraget med udvikling, design, konstruktion og test af et ophæng til det instrument, der kaldes MIRI (Mid-Infrared Instrument). Instrumentet er et ud af fire på teleskopet og omfatter både et kamera og en spektograf, der skal opfange melleminfrarød stråling.

Ophænget består af seks rør i kulfiber med guldbelagte metalbeslag i enderne. Det sikrer en stabil konstruktion, der udvider og sammentrækker sig mindst muligt, når den udsættes for henholdsvis varme og kulde i rummet, som veksler mellem +85 °C i solsiden og -233 °C i skyggesiden. DTU har også leveret den beskyttende indpakning, der skal til, for at instrumentet kan fungere under de ekstreme forhold i rummet.

Får adgang til data

Astronomer på grundforskningscentret Cosmic Dawn Center (DAWN), som er et samarbejde mellem DTU Space og Niels Bohr Institutet, leder observationsprogrammer på James Webb-teleskopet. I et program forskes i det tidlige univers og dannelsen af de første galakser. “Samarbejdet om DAWN-centret betyder, at begge universiteter står meget stærkt i det her projekt. Det er

Det sidste glimt af James Webbteleskopet. Fotoet er taget fra Ariane 5raketten kort efter, at teleskopet har forladt raketten for at fortsætte rejsen alene til sin destination.

allerede en succes for dansk forskning, at vi har fået mange timers observationstid tidligt i forløbet, hvilket er afgørende for at være med i front med nye banebrydende opdagelser. Med James Webb-teleskopet får vi mulighed for at identificere og udforske dannelsen og udviklingen af de allerførste galakser i det tidlige univers,” siger Thomas R. Greve, der er professor på DTU Space og leder DTU’s arbejde på James Webb-projektet.

Exoplanet skal undersøges

DTU-forskere har også fået observationstid til for første gang at observere atmosfæren omkring en jordlignende exoplanet, kaldet Trappist 1 c. Exoplaneter er planeter, som kredser om andre stjerner end Solen.

Det arbejde ledes af professor Lars A. Buchhave fra DTU Space, som med spænding ser frem mod de første observationer fra James Webbteleskopet. ”Disse observationer vil signalere begyndelsen på en ny æra inden for karakterisering af jordlignende exoplaneter og vil kunne fortælle os om, hvor forskellige miljøer fra jordlignende planeter uden for vores solsystem er. Vi vil formentlig kunne udtale os om, hvorvidt de kan være beboelige. På længere sigt kan vejen være banet for opdagelsen af biosignaturer, altså tegn på liv i exoplaneters atmosfærer,” siger Lars A. Buchhave.

Instrumenterne på James Webbteleskopet bliver i dette forår testet, og går alt fortsat efter planen, så vil man til midsommer kunne begynde de første observationer af rummet.

Thomas Greve, professor, DTU Space, tgreve@space.dtu.dk

Om James Webb Space Telescope

• James Webb Space Telescope blev sendt ud i rummet 25. december 2021. • Arbejdet med James Webb Space

Telescope blev indledt for næsten 30 år siden. • Omkostningerne er vurderet til omkring 65 mia. kr. • Teleskopet er navngivet efter tidligere NASA-topchef James

E. Webb, som stod i spidsen for det amerikanske rumagentur fra 1961 til 1968, hvor man arbejdede med Apollomissionerne til

Månen. • Teleskopets spejl er 6,5 meter i diameter. Det er dermed tre gange større i diameter end spejlet på forgængeren Hubble

Space Telescope, som NASA og

ESA opsendte i 1990. • Det enorme spejl gør det muligt at opfange lys fra meget lyssvage objekter. Det kan indsamle seks gange mere lys end

Hubble-teleskopet og dermed se langt flere detaljer og ’dybere’ ind i universet, end det hidtil har været muligt. • Hvor Hubble opsamler synligt og ultraviolet lys, observerer James

Webb-teleskopet det infrarøde bølgelængdeområde, der ikke er synligt for det menneskelige øje.

HUN SKABER FORBINDELSER

– digitalt og menneskeligt

Lektor Sarah Ruepp forsker i kommunikationsteknologi og skaber de pålidelige og effektive digitale forbindelser, som er nødvendige for, at vi kan udnytte Internet of Things. Desuden skaber hun forbindelse mellem sit fag og såvel interesserede borgere som nysgerrige gymnasielever.

Marianne Vang Ryde

Bax Lindhardt

Kan en skosål advare om forkerte løft og dermed hjælpe mennesker til at blive længere på arbejdsmarkedet? Ja, det er i hvert fald målet med et projekt, som en dansk/norsk/rumænsk forskergruppe samarbejder om under et stort europæisk program, Ambient Assisted Living – Ageing Well in the Digital World. ”Vi har lavet såler med sensorer, der kan sende data om trykpåvirkningen videre gennem et IoTnetværk (Internet of Things, red.). Disse sensordata bliver fortolket, i forhold til hvordan brugeren f.eks. løfter en tung ting, og så modtager vedkommende en advarsel via en app, hvis hun er i gang med et løft, der ikke er så godt for kroppen,” fortæller Sarah Ruepp, som er lektor ved DTU Fotonik. ”Det er en dejlig konkret opgave med mange aspekter. Der skal både bruges software, elektronik, databehandling og en eller anden form for kommunikationsteknologi, og det hele skal gå op i en højere enhed, for at det virker. Jeg elsker den tværfaglighed,” siger Sarah Ruepp. Selv har Sarah mest fokus på kommunikationsteknologien, det vil sige, hvordan data fra sensorerne bliver overført. Det kan foregå over det traditionelle trådløse netværk, eksempelvis wifi eller mobilnettet, men oftere bruger man nye forbindelser, som er specielt udviklet til IoT, med navne som LoRaWAN, Sigfox og Narrowband IoT.

Det er ofte en forholdsvis lille mængde data, som skal overføres – i hvert fald i forhold til f.eks. streaming af en film eller et computerspil. Til gengæld er det meget vigtigt, at overførslen er stabil, og at data kan sendes over større geografiske afstande. Desuden skal teknologien bruge så lidt strøm som muligt, så der ikke hele tiden skal skiftes batterier. ”Mit bidrag til sådan en konkret opgave starter med en analyse af, hvordan man kan opnå den bedste forbindelse, nærmest som når man leder efter det bedste sted at sætte sig med sin laptop i forhold til wififorbindelsen. De forskellige teknologier dækker nemlig forskelligt i Danmark. Samtidig skal man gøre sig klart, hvor meget data man har brug for at sende, og hvor hurtigt det skal gå,” forklarer Sarah. ”En forbindelse skal deles af mange, så man kan ikke altid sende hele tiden. Hvis det er kritiske data, kan man have brug for at sende på to forskellige teknologier, så man mindsker risikoen for nedbrud. Pålidelighed er et nøgleord, og det er netop et af mine fokusområder.”

Formidling på mange kanaler

Sarah Ruepp fik sin ph.d.grad i 2008, og siden har der været fuld fart på

hendes forskerkarriere. Hun er en drivende kraft inden for DTU Fotoniks arbejde med storskalakommunikationsnetværk og har flere gange modtaget priser for det.

Forskningen har også ført til en startup, da hun sammen med en kollega har startet virksomheden LokaTrack ApS. Her udvikler de trackere baseret på IoTteknologi, som kan bruges til at spore mennesker, udstyr, pakker, cykler osv. Tracking baseret på IoTteknologi har den fordel, ud over et mindre strømforbrug, at det også virker inde i bygninger, containere og lign., hvor traditionelle GPStrackere ofte kommer til kort, fordi GPSsignalet forsvinder indendørs.

Sarah elsker vekselvirkningen mellem fordybelsen i forskningens detaljer og samspillet med de mennesker, der skal bruge teknologien. ”For mig er nørderi ikke noget negativt. Som forsker nørder man jo hele tiden med noget; man brænder for sit fag og tænker også over det, når man er gået hjem. Kunsten er at kunne formidle det, man går og nørder med, så andre kan se, hvordan de kan få gavn af det,” siger hun.

Sarah Ruepp med en prototype af en cykelhjelm fremstillet af studerende, hvor IoT kan forbedre cyklisters sikkerhed.

”Kunsten er at kunne formidle det, man går og nørder med, så andre kan se, hvordan de kan få gavn af det.”

LEKTOR SARAH RUEPP, DTU FOTONIK Sarah Ruepp er 42 år, opvokset i Schweiz, gift og har tre børn. Bor i Solrød

2020: Modtog AEG Elektronfondens Elektronpris 2014: Modtog Jorcks Fonds Forskningspris 2011: Lektor ved DTU Fotonik

2010: Modtog ’For Women in Science Fellowship’ 2008: Ansat som postdoc 2008: Ph.d. fra DTU Fotonik

2004: Kandidat i Telekommunikation fra DTU

2002: Diplomingeniør fra Ingeniørhøjskolen i København (IHK)

Netop formidling er en vigtig del af Sarah Ruepps arbejdsliv. Først og fremmest som underviser. På DTU har hun mange forskellige kurser, hvor hun underviser i selve IoTteknologien, sætter den i et bredere globalt perspektiv og viser, hvordan internettet og kommunikationsinfrastrukturen har udviklet sig og virker på det globale plan. Erhvervsfolk kan komme på workshop, hvor de hører mere om mulighederne inden for IoT og bliver klædt på til at tale med dem, der tilbyder sådanne løsninger. Og på Folkeuniversitetet holder hun foredrag for almindelige mennesker, som bare gerne vil vide, hvordan IoT spiller ind i deres hverdag, f.eks. hvordan den intelligente skraldespand fungerer, hvilke teknologier der bruges i smarte hjem og byer, og hvad der sker, når en bil kører ned ad vejen og trådløst aflæser alle elmålere.

En indsats for diversitet

Formidling ser Sarah Ruepp også som en afgørende metode til at rekruttere flere kvinder til det mandsdominerede IoTområde. Det er vigtigt at sikre diversitet, når teknologi skal udvikles, mener hun. ”Jo mere diversitet, jo bedre resultater. Hvis alle er ens, får man færre idéer frem,” siger Sarah Ruepp og fortsætter: ”Det allerbedste instrument til at få flere kvinder ind i faget er så ofte som muligt at fortælle om, hvad man går og laver, og gøre opmærksom på, at det at være ingeniør ikke kun handler om at sidde på et kontor og lave udregninger, men at det også handler nok så meget om at lave løsninger, som mennesker kan bruge. Være konkret på anvendelsen frem for det at regne formler.”

Og den formidling er Sarah Ruepp selv med til at løfte, når hun bl.a. finder tid til at deltage i DTU’s forskellige initiativer, som henvender sig specielt til piger. Dem er der god tilslutning til, og pigerne er typisk meget engagerede og nysgerrige, er hendes erfaring.

Så vidt Sarah kan se, går det også den rigtige vej. År for år kommer der flere kvinder ind i hendes fag; endnu ikke så mange danske, men mere udenlandske fra Sydeuropa og Asien. ”De må på en eller anden måde have knækket koden,” smiler hun.

I forskningen udnyttes forskellige IoTdevices til bl.a. at kortlægge, hvor målinger af signalstyrke er foretaget.

AMMONIAK

– sådan bliver et af verdens vigtigste kemikalier mere bæredygtigt

Det meste af verdens produktion af ammoniak går til fremstilling af kunstgødning. Kemikaliet er dermed centralt for, at vi kan brødføde en globalt voksende befolkning. Produktionen af ammoniak er lidt af en klimasynder, da den udgør ca. 1 pct. af det globale energiforbrug og 1,5 pct. af verdens CO2-udledning. Derfor er der stor interesse i at finde mere bæredygtige måder at fremstille ammoniak på.

Shutterstock

Læs om to lovende løsninger fra DTU

Hvad er elektrokatalyse?

En elektrokatalysator er en katalysator, der deltager i elektrokemiske reaktioner. Elektrokatalysatorer er en specifik form for katalysatorer, der fungerer ved elektroders overflader eller, mest almindeligt, kan være selve elektrodeoverfladen.

KILDE: WIKIPEDIA

Ammoniak skal fremstilles hos landmanden og gartneren

Forsker vil udvikle en lille boks, der kan producere ammoniak, hvor det skal anvendes. Forskningen har ført til flere patenter og en pris, og forskeren overvejer at starte en virksomhed.

Anne Kirsten Frederiksen

Jesper Scheel

Isensommeren 2021 blev 29årige Suzanne Zamany Andersen hædret med H.C. Ørsted Forskertalentprisen for sit arbejde med at udvikle en ny og mere bæredygtig metode til at fremstille ammoniak. Hendes forskning kan derudover gøre det muligt at rykke ammoniakproduktionen væk fra store industrianlæg og ud, hvor det skal anvendes lokalt.

Suzanne Zamany Andersen er postdoc på DTU, hvor hun forsker i produktion af ammoniak ved hjælp af elektrokatalyse. ”Vores mål er at producere en lille sort magisk boks, som kan sælges til landmænd og gartnerier over hele verden. Ved hjælp af den elektrokatalytiske proces, der sker i boksen, får de mulighed for på deres egen ejendom at producere bæredygtig ammoniak til gødning. Der er blot brug for elektricitet, f.eks. fra en vindmølle eller solfanger, samt brint fra vand og kvælstof fra luften,” siger Suzanne Zamany Andersen, der har udført sin forskning i et større samarbejde på DTU Fysik (se mere i faktaboksen til højre).

Fik idé til en cyklisk proces

Undervejs i arbejdet med at producere ammoniak ved hjælp af elektrokatalyse, brint og kvælstof har forskerne opnået en række banebrydende resultater. De har bl.a. udviklet en cyklisk proces, der sikrer en større stabilitet i produktionen. ”Vi tog udgangspunkt i et arbejde fra en japansk forskergruppe, som i 1993 lykkedes med at producere ammoniak ved hjælp af elektrokatalyse. Udfordringen var dog, at både denne og andre metoder hidtil kun har kunnet køre et par timer, hvorefter modstanden bliver for stor til at kunne fortsætte katalysen. Jeg fik derfor idéen til at lave en cyklisk proces i stedet,” siger Suzanne Zamany Andersen.

Den cykliske proces betyder, at katalysen udføres med et højt potentiale i et minut, efterfulgt af et lavere potentiale i et par minutter. Det gentages kontinuerligt, hvilket gør processen mere stabil og med en højere effektivitet end hidtil set. ”Det lykkedes at få den cykliske proces til at køre i laboratoriet fem døgn i træk. Jeg er sikker på, at den sagtens kunne have fortsat længere, men af praktiske årsager var vi nødt til at stoppe forsøget på det tidspunkt,” siger Suzanne Zamany Andersen.

Forskerholdet på DTU Fysik har taget patent på metoden, som de arbejder på at gøre så effektiv som muligt. Det handler bl.a. om at finde det rette tidsmæssige forhold for intervallerne i cyklussen.

Ilttilførsel overraskede

Forskningen har ført til flere overraskelser. Senest fandt Suzanne Zamany Andersen ud af, at tilsætning af blot et par procenter ilt til kvælstoffet øger effektiviteten af processen markant. ”Jeg ville egentlig teste, hvordan effektiviteten blev påvirket, hvis der f.eks. var et lille hul på et rør, så der trængte ilt ind. Forventningen var, at det ville medføre et fald, men meget overraskende viste det sig, at effektiviteten i stedet steg til det dobbelte,” siger Suzanne Zamany Andersen om det uventede resultat, der også blev publiceret i Science.

Forskerholdet arbejder derfor videre med denne blanding, ligesom de har valgt at optimere processen ved at skabe et lille tryk på 10 bar, der svarer til det, man kan opnå i en cykelpumpe.

I øjeblikket koncentrerer forskerne sig om at forfine yderligere og give metoden den sidste opskalering. På nuværende tidspunkt bliver der produceret milligram af ammoniak i laboratoriet. Der skal således udvikles en større celle, der i stedet kan producere gram, så de kommer tættere på det endelige kommercielle mål, der er at kunne producere kilo af ammoniak.

Suzanne Zamany Andersen er dog sikker på, at de er så tæt på målet, at den lille sorte boks allerede om et par år vil være klar til at blive markedsført. Hun tror så meget på idéen, at hun sammen med sin kollega, Mattia Saccoccio, er parat til at stifte en virksomhed, der kan stå for salget af boksene i fremtiden.

Om forskningen

• Suzanne Zamany Andersens forskning er udført i et større samarbejde under V-Sustain i sektionerne SurfCat og

Cattheory på DTU Fysik. • SurfCat (Surface Physics and Catalysis) er ledet af professor Ib Chorkendorff, og forskningens fokus er særligt på udvikling af nanopartikler, der kan indgå i katalytiske processer. • Cattheory (Catalysis Theory

Center) er ledet af professor

Jens Nørskov, og forskningens fokus er udviklingen af den teoretiske forståelse af de kemiske processer i katalyse.

Professor Tejs Vegge har stået i spidsen for et internationalt projekt, der kan føre til en ny måde at fremstille ammoniak på.

Hvad er en katalysator?

En katalysator er et stof, der øger en kemisk reaktions hastighed uden selv at forbruges.

KILDE: LEX.DK

Ny katalyseproces kan mindske ammoniaks klimaaftryk

Forskere kombinerer den industrielle katalyse med naturens egen proces og præsenterer derved et nyt katalysesystem, der kan bane vejen til en mere klimavenlig ammoniakproduktion.

Tore Vind Jensen Mikal Schlosser Fremstillingen af ammoniak er den mest drivhusgasintensive produktion af kemikalier i verden, da processen både er energislugende og baseret på fossile ressourcer som naturgas. Globalt fremstilles der årligt 200 megaton ammoniak, hvilket gør det til det næstmest producerede kemikalie i verden, kun overgået af svovlsyre, og efterspørgslen på ammoniak forventes kun at stige i de kommende år. ”En af de store udfordringer i forhold til klima, energi og fødevarer er produktionen af ammoniak. Naturen er rigtig god til at lave ammoniak i enzymer som f.eks. nitrogenase ved atmosfærisk tryk og temperatur. Processen er dog meget langsom og umulig at skalere til industriel produktion. Den eneste virkelig effektive måde at producere ammoniak på er ved høje temperaturer og under høje tryk, så derfor fremstilles ammoniak i dag på nogle af de største fabrikker i

Fremstilling af ammoniak

Der er flere måder at producere ammoniak på, men Haber-Bosch-processen er fortsat den mest udbredte og tegner sig for omkring 90 pct. af den samlede produktion. Haber-Bosch-processen kræver, ligesom de andre processer, der anvendes til produktion i industriel skala, høje temperaturer (mere end 400 °C) og højt tryk (mere end 150 bar). verden,” siger professor Tejs Vegge fra DTU Energi og VILLUM Center for the Science of Sustainable Fuels and Chemicals.

Mulig gamechanger

Tejs Vegge har stået i spidsen for et internationalt forskningssamarbejde, der introducerer en mulig gamechanger inden for ammoniakkatalyse. Her udnyttes en helt ny klasse af komplekse metalhydridkatalysatorer, der kan syntetisere ammoniak under mildere betingelser end normalt.

Det vil sige, at det kan blive muligt at syntetisere ammoniak ved temperaturer under 300 °C og med et tryk helt nede på 1 bar. Normalt kræver processen temperaturer over 400 °C og et tryk på mere end 150 bar.

Projektet viser lovende resultater i forhold til produktion af ammoniak i mindre skala og baseret på vedvarende energi. Forskerne vurderer, at deres nye metode kan bane vejen for nye og mere bæredygtige metoder til ammoniakproduktion. ”Det kan åbne op for nye muligheder for, at ammoniakproduktionen

”Vi mener, at vores forskning skiller sig ud ved, at denne nye klasse af katalysatorer faktisk ligger et sted mellem de biologiske og de industrielle processer.”

PROFESSOR TEJS VEGGE, DTU ENERGI

kan foregå på en mindre energikrævende måde. De eksisterende store fabrikker er nødvendige for at gøre produktionen mere effektiv og rentabel. Vores katalysatorer kan bane vej for produktion på mindre decentraliserede enheder. Dette vil også reducere transportbehovet, som bidrager væsentligt til ammoniakprisen og CO2udledningen i dag,” siger Tejs Vegge, der uddyber: ”Vi mener, at vores forskning skiller sig ud ved, at denne nye klasse af katalysatorer faktisk ligger et sted mellem de biologiske og de industrielle processer. Den har noget fra den kunstige proces, og så har den noget, der ligner naturens egne processer. Det er en helt ny måde at fremstille ammoniak på, og vi bruger det bedste fra begge verdener, hvilket giver os mulighed for at sænke temperaturen og trykket markant.”

I årtier har forskere arbejdet hårdt på at finde nye og mere bæredygtige måder at producere ammoniak på, og om forskningsresultaterne siger Tejs Vegge: "Ammoniakkatalyse er uden tvivl et af de bedst undersøgte katalysatorsystemer i verden. At finde en helt ny mekanisme, der åbner døren til en ny verden, er meget tilfredsstillende som videnskabsmand.”

Tejs Vegge, professor, DTU Energi, teve@dtu.dk

Stolene, der er udviklet på DTU, står i hele 2022 på Musée d’art et d’histoire i Genève, hvor de testes af publikum.

Musikken kan opleves – trods dårlig hørelse

Taktile stole, der kan overføre musikkens vibrationer til mennesker med dårlig hørelse eller døvhed, bliver i 2022 testet på kunstmuseet i Genève.

Eva Helena Andersen, Lotte Krull

Brent Reissman, Raphael Ortis

Hver måned i løbet af 2022 er det muligt at mærke livemusik på Musée d’art et d’histoire i Genève. Hvis man vel at mærke får scoret sig en taktil stol. Stolene kan overføre musikkens vibrationer, og formålet er, at dårligt hørende også skal have glæde af musikoplevelser.

De taktile stole udspringer af et samarbejde mellem Jeremy Marozeau, lektor ved DTU’s høreforskningsmiljø, og to schweiziske kunstnere. I projektet

Fra venstre: Kandidatstuderende ved DTU Brent Reissman, Gabriele Ravizza og Tomer Tchelet har sammen med lektor Jeremy Marozeau udviklet de taktile stole.

Augmented Music skabte de i 2020 et vibrerende podie, hvor man kan ligge og mærke musikken.

Præsentationen af podierne i Genève blev en så stor succes, at Jeremy Marozeau gik videre med at udvikle nye løsninger, der kan give døve og mennesker med nedsat hørelse adgang til musikoplevelser. Arbejdet har ført til to prototyper på taktile stole, som han har udviklet sammen med tre kandidatstuderende fra DTU. Den første prototype er designet til at overføre de lave og mellemste frekvenser til forskellige kropsområder. På den anden prototype er vibrationerne afkoblet fra den struktur, der understøtter kroppen. I stedet overføres de via stænger rundt om den siddende person. Designet er inspireret af en struktur i det indre øre, som hedder basilarmembranen, som spiller en vigtig rolle i overførslen af lydimpulser til nerverne.

Livekoncerterne i Genève vil generere feedback fra brugerne af de taktile stole, og disse input vil blive inddraget i den videre udvikling af tre nye prototyper i løbet af 2022.

Jeremy Marozeau, lektor, DTU Sundhedsteknologi, jemaroz@dtu.dk

I december 2021 blev prototyperne vist frem for publikum i DTU Skylab, hvor alle kunne prøve dem og mærke musikken og vibrationerne, inden stolene blev sendt videre til Genève.

63 12 20

DTU – TEKNOLOGI FOR MENNESKER

63 12 20 DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET

63 12 20

DTU – TEKNOLOGI FOR MENNESKER

64 03 21 DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET

65 06 21 TEMA

KUNSTIG INTELLIGENS

Hvad bruges kunstig intelligens til, og hvordan opnår vi en sikker teknologiudvikling?

Sådan kan immunforsvaret fjerne kræft

TRAWL MED KAMERA:

FISKERE SIKRES DEN RIGTIGE FANGST

DYNAMO SPØRGER: Hvordan leder man hjemsendte medarbejdere?

MILJØVENLIG SKIBSFART: LASERLYS AFSLØRER SKIBSMALINGENS TILSTAND

DTU – TEKNOLOGI FOR MENNESKER

65 06 21 DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET

NR. 66 09 2021 TEMA

HOTSPOT ARKTIS

Interessen for Arktis stiger. Med forskning, innovation og uddannelse kan en bæredygtig udvikling sikres.

Sådan fandt forskere klæbet, der overvinder sved

DANSK STARTUP: SMÅ ANTENNER GIVER INTERNET TIL ALLE

DYNAMO SPØRGER: Hvad er fremtiden for olie- og gasforskningen?

NYT LABORATORIUM: NU SKAL TURBULENS UDFORSKES

DTU – TEKNOLOGI FOR MENNESKER

NR. 66 09 2021 DANMARKS TEKNIS KE UNIVERSIT ET

NR. 67 12 2021 TEMA 3DBETONPRINT

Fra hypet teknologi til en pålidelig og bæredygtig løsning.

DTU – TEKNOLOGI FOR MENNESKER

90 dage i Grønland på simuleret månemission

KOMPOSITMATERIALER:

STARTUP UDVIKLER BENPROTESER, MAN KAN LØBE MED

DYNAMO SPØRGER: Hvorfor stiger interessen for atomkraft?

GLOBALT PUSLESPIL: MÆRSK OG DTU REGNER PÅ, HVOR TOMME CONTAINERE SKAL SEJLES HEN

NR. 67 12 2021 DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET TEMA KLIMAVENLIGT LANDBRUG

Fire løsninger, der kan mindske landbrugets klimagasser Matematik forbedrer vaccineproduktion hos Bavarian Nordic

HVOR TYK ER ISEN? LASER MÅLER ISGLASERING PÅ REJER

DYNAMO SPØRGER: Hvilken viden om havet mangler vi?

AI KAN DIAGNOSTICERE MELLEMØREBETÆNDELSE

DTU – TEKNOLOGI FOR MENNESKER

NR. 68 03 2022 DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET

TEMA IMMUNTERAPI

Sådan hjælper ingeniører med at udvikle kræftbehandling

VIRKSOMHED DIGITALISERER:

FÆRRE FEJL OG MINDRE SPILD

Bakterier er fremtidens klimavenlige kemifabrikker

DYNAMO SPØRGER: Hvorfor tøver verden med CO2-fangst?

TANG ER SUNDT – FOR MENNESKER OG HAV TEMA SÅDAN SPARER VI PÅ JORDENS RESSOURCER

Mød pionererne, der baner vejen til en cirkulær økonomi, hvor vi genbruger mere og smider mindre ud.

AMMONIAK:

TO LØSNINGER TIL EN KLIMAVENLIG PRODUKTION

Musik kan opleves trods nedsat hørelse

DYNAMO SPØRGER: Når vi 2030-målet for personbiler?

TÆTTERE PÅ DEN PERFEKTE LASER MED AI

FÅ DYNAMO TIL DØREN

– HELT GRATIS

Hvis du ikke allerede er abonnent på Dynamo, eller hvis du kender nogen, der kunne tænke sig at få magasinet tilsendt, så husk, at det er ganske gratis.

Send en mail med navn og arbejds- eller privatadresse til dynamo@dtu.dk. Så lander magasinet i din postkasse eller på dit skrivebord fire gange om året.

En optisk fiber

Denne lysfiber indeholder metallet erbium, der kan forstærke lyset. Det er nødvendigt for at kunne sende lyssignaler gennem internettet. Fiberen indgår i forskningen på DTU, hvor man bl.a. er lykkedes med at mindske fasestøjen i laserlys.