Foto: Thorkild Amdi Christensen

Millioner til grøn omstilling

fredag 20 maj 16
|
af Anne Hansen Fysik

Seks delprojekter

Villum Center for Science of Sustainable Fuels and Chemicals består af seks delprojekter, der hver især fokuserer på forskellige katalytiske metoder til at omdanne og lagre sol og vind som brændstoffer og kemikalier:

1. Fremstilling af brint ved elektrolytisk spaltning af vand

2. Fremstilling af brint ved direkte udnyttelse af solenergi

3. Produktion af elektricitet i brændselsceller

4. Termisk dreven omdannelse af CO2 til brændstoffer og kemikalier

5. Elektrokemisk omdannelse af CO2 til brændstoffer og kemikalier

6. Elektrokemisk omdannelse af N2 til ammoniak.

Tilsammen vil de seks delprojekter give en detaljeret indsigt i katalytiske processer og dermed en langt større mulighed for at udvikle nye effektive katalysatorer til udnyttelse af vedvarende energi.

Jubilæumsbevilling

Villum Fonden er hovedaktionær i VKR Gruppen, der bl.a. omfatter Velux. I anledning af VKR Gruppens 75-års jubilæum i 2016 har VILLUM FONDEN ydet en ekstraordinær forskningsbevilling på 150 mio. kr. Villum Fonden indbød landets universiteter til at komme med projektforslag til ”et forsknings- eller udviklingsprojekt med potentiale til at yde et signifikant bidrag til den langsigtede beskyttelse af jordens klima, miljø og/eller biodiversitet”. De indkomne projektforslag blev vurderet af en international komité af uafhængige videnskabsfolk.
Selvom vindmøller og solceller dækker en stadig større del af energiforbruget, er den grønne omstilling en enorm teknologisk udfordring. Nu skal et nyt center udvikle teknologier, som skal gøre det muligt at fremstille både brændstof og kemikalier uden brug af fossile ressourcer.

Med sin største bevilling nogensinde – 150 mio. kr. – støtter Villum Fonden et nyt forskningscenter på DTU. Centret skal udvikle teknologier til bæredygtig omdannelse af vedvarende energi til brændstof og kemikalier og bliver forankret på DTU Fysik under ledelse af professor Ib Chorkendorff. Forskere fra tre universiteter og fem DTU-institutter og -centre deltager i det nye Villum Center for Science of Sustainable Fuels and Chemicals.

”Bevillingen giver os en unik mulighed for at bidrage til en grøn omstilling af det globale samfund. Vi får også en sjælden chance for at afprøve idéer undervejs, som er i højrisiko for ikke at lykkes, men til gengæld har potentialet til at blive det teknologiske gennembrud, som verden har brug for,” fortæller professor Ib Chorkendorff.

Udfordringen er katalysatorer

En effektiv udnyttelse af vedvarende energikilder bliver i dag begrænset af manglende teknologi. Hvis ikke man kan bruge energien straks – som oftest i form af elektricitet – går den til spilde. 

Villum Center for Science of Sustainable Fuels and Chemicals

Hvis man derimod effektivt og billigt kunne omdanne energien til brændstoffer og kemikalier, kunne man udfase brugen af fossile brændstoffer både som energikilde og råstof i kemikalieproduktionen.

Centralt for at omdanne energier er katalysatorer, der øger hastigheden og selektiviteten af de kemiske reaktioner, som er involveret i eksempelvis produktionen af brint ved hjælp af solenergi – katalysatorer, som i dag enten mangler eller er for dyre. Derfor er katalysatorer i mange tilfælde den begrænsende faktor i samfundets omstilling til bæredygtighed.

Behov for et videnskabeligt gennembrud

Målet for det nye center er at identificere og udvikle nye og billigere katalysatorer, der gør det muligt effektivt at fremstille bæredygtige brændstoffer og kemikalier i stor skala.

”For at mindske tabene ved energiomdannelse har vi brug for en større teoretisk og eksperimentel viden om de strukturer og reaktionsbetingelser, som skaber en god katalysator,” forklarer Ib Chorkendorff.

”I det nye center samler vi en gruppe af fremragende forskere fra Danmark og fra et af USA’s bedste universiteter, Stanford. Ved at kombinere vores ekspertise inden for teori og eksperimenter er målet at skabe de nødvendige gennembrud inden for katalyseforskningen.”

Teori og eksperimenter følges ad

Mikal SchlosserDa professor Ib Chorkendorff blev ansat på DTU Fysik i 1987, mødte han en anden nyansat forsker på instituttet, Jens Kehlet Nørskov. Ib Chorkendorff var specialiseret i den eksperimenterende del af fysikken og stod ofte i laboratoriet med sine forsøg. Jens Kehlet Nørskov var teoretikeren, som lagde sine primære kræfter i beregninger. Sammen opdagede de den enorme fordel, der er, ved at sætte sig sammen og anskue en problemstilling teoretisk såvel som praktisk.

Og nu – næsten tre årtier efter deres første møde – har de fortsat dette samarbejde, nu blot på hvert sit kontinent: Ib Chorkendorff som leder af katalyseforskningen på DTU Fysik i Lyngby og nu leder af Villum Center for Science of Sustainable Fuels and Chemicals. Jens Kehlet Nørskov som professor ved Stanford University.

Trods afstanden har de fortsat samarbejdet, og omkring en tredjedel af forskningen i det nye center skal udføres af Jens Kehlet Nørskovs forskergruppe i USA.

Samarbejdet som arbejdsform har de begge fortsat som ledere af deres respektive grupper. Og netop samarbejdet er afsættet til helt nye idéer, fortæller Ib Chorkendorff:

”Min forskergruppe samles ofte til rimelig store gruppemøder mellem teoretikerne og de eksperimenterende fysikere. Her løser vi problemstillinger i vores forskning, og ofte fører det til nye idéer. Nogle gange er det ikke til at sige, hvem der egentlig fik idéen, fordi den opstår ud af en diskussion. Det er sammen, at vi får idéerne."


Professor Ib Chorkendorff, Professor, DTU Fysik, ibchork@fysik.dtu.dk

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.