Tang og tare ligger an til å kunne bli en ny, stor og bærekraftig industri i Norge. Forskning har utviklet metoder som gjør det mulig å dyrke tang og tare på tau i sjøen, særlig de to artene sukkertare (Saccharina latissima) og butare (Alaria esculenta). I 2020 ble det dyrket 200 tonn tare i Norge, mens det er estimert at i 2030 har vi teknologi som gjør det mulig å dyrke 4 millioner tonn tare. Det er veldig mye, og det er viktig at markedet er forberedt på å ta imot en så stor biomasse. Det hjelper ikke at taredyrkere produserer masse tare hvis de ikke har noen å selge den til. Vi er nødt til å skape et tang- og taremarked hvis vi skal kunne oppskalere taredyrkingsindustrien.

På Sintef Industri arbeider vi med å undersøke ulike kjemiske forbindelser i taren, og deres mulige anvendelsesområder. Taren inneholder flere interessante bioploymerer, som alginat, fucoidan, laminarin og cellulose. Det er mulig at disse kjemiske forbindelsene har bioaktive egenskaper, som for eksempel å virke antiviralt, betennelsesdempende og antibakterielt, egenskaper som kan være interessante å utnytte i både mat, fôr og medisin.

NB! Dette temaet tilbys i september og oktober.

Elektromagnetiske felter omringer oss til enhver tid, her på bakken, rundt jordkloden vår, og ute i verdensrommet. Sola genererer det sterkeste magnetfeltet i vårt solsystem, og sender ut en konstant strøm av ladde partikler. Solas enorme magnetfelt styrer transporten av disse partiklene utover i vårt solsystem, og beskytter oss fra farlig galaktisk stråling.

Jorda genererer også sitt eget magnetfelt, og dette interagerer med solas felt og skaper komplekse prosesser hvor ladde solpartikler kan bli overført inn i vår magnetosfære. Vårt magnetfelt overtar da transporten, og leder partiklene ned i ionosfæren over polene. Om partiklene kommer så langt som ned i atmosfæren, kan de eksiterer atomer og lager nord- og sørlys.

Ved å observere og sammenligne nordlys på jorda og andre planeter kan vi lære mye om hvordan ladde partikler og elektromagnetiske felter i solsystemet oppfører seg og påvirker hverandre. Her i Norge har vi en utmerket posisjon for denne type forskning.

Strålingsbalanse er et energiregnskap som brukes av fysikere for blant annet å beregne en planets temperatur og klima. Modellering av en planets klima er et ekstremt komplekst problem, og jorda er mer kompleks enn de fleste andre. Atmosfæren vår består av mange forskjellige gasser med ulike egenskaper, og som eneste planet i solsystemet består jordas overflate av både steinmasse, biomasse og flytende vann. For å forstå klima på jorda og alle andre planeter, trenger vi nøyaktig kunnskap om atmosfærens komposisjon, overflatetyper og albedo. Dette settes sammen til en oversikt over planetens strålingsbalanse.

Andre planeter har ulik albedo og mottar andre mengder solenergi enn oss, og har dermed en annen strålingsbalanse. Mars, nå kald og tørr, var en gang veldig lik slik jorda er i dag. Og Venus, med sin ekstreme temperatur og regn av syre, gir oss bedre forståelse av drivhuseffekten. Dermed, ved å observere mindre komplekse og terrestriske (jord-aktige) planeter, lærer vi stadig mer om vår egen verden og klimaets evolusjon.

En stor utfordring i behandling av kreft er å få levert nok cellegift til rett plass i store nok mengder – både for å få god effekt av behandlingen, og samtidig skåne det friske vevet for å få mindre bivirkninger for pasientene. En løsning er å kapsle cellegiften inn i bittesmå nanopartikler som sprøytes inn i blodet. Nanopartiklene fungerer som et målsøkende transportmiddel som frakter medisinen til de syke cellene. Dessverre ser vi ofte at nanopartiklene ikke når ut til kreftceller som ligger langt unna blodårene. Vi trenger derfor noe som gjør denne leveringen enda mer effektiv.

En mulighet er å bruke ultralyd i kombinasjon med mikrobobler. Mikroboblene sprøytes inn i blodet, og ultralydbølgene vil få boblene til å vibrere og etterhvert sprekke. Dette vil øke gjennomtrengeligheten av blodåren og vevet lokalt, og på den måten får vi økt opptak og bedre fordeling av nanomedisin i kreftsvulsten. Når vi behandler svulster i mus ser vi at denne behandlingen gir bedre effekt og økt overlevelse hos musene. Med bakgrunn i lovende prekliniske resultatene er det startet to kliniske studier på St Olavs Hospital hvor ultralydteknologien prøves ut i pasienter.

En annen spennende anvendelse av denne teknologien finner vi i hjernen. Hjernen er godt beskyttet fra alle stoffer i blodet ved hjelp av det som kalles blod-hjerne barrieren, og slipper kun inn akkurat de stoffene som hjernecellene våre trenger. På grunn av denne barrieren er det veldig vanskelig å levere medisin til hjernecellene, og for mange sykdommer finnes det derfor enda ingen behandling. Ved bruk av ultralyd og mikrobobler kan vi åpne opp denne barrieren og levere nanomedisin ut til hjernecellene. Det kan være nyttig for behandling av for eksempel kreft i hjernen, men også for behandling av andre sykdommer som Alzheimers eller Parkinson. 

Vind! Sol! Dette er energikilder som vi har hele året rundt, men som varierer veldig med tid på døgnet, vær, årstid, og ikke minst geografi. Én time med direkte sol gir faktisk nok energi til å tilfredsstille hele verdens energibehov for et helt år, og er en av flere løsninger på hvordan vi skal omstille oss fra olje og gass til fornybar energi – men hva hjelper det å ha tilgang på fornybar energi hvis vi ikke kan lagre og bruke den når vi trenger den – når vinden ikke blåser eller når sola har gått ned? 

Det er dette jeg som forsker hos SINTEF Industri ønsker å gjøre noe med, ved å lage billige batterier med stor lagringskapasitet. Dagens batteriteknologi har skutt fart mot lette og kompakte batterier fordi vi ikke ønsker store og tunge batterier i mobilene eller i de elektriske bilene våre. Men for lagring av fornybar energi, er ikke størrelse og vekt relevante problemer, fordi batteriene blir å være stillestående i store batteri-parker, såkalt energinett-lagring. På den måten vil solens energi være lagret, og vi vil ha tilgang på solens energi når vi trenger den.

Litium (Li) er et kritisk råmateriale, som vil si at Li har høy økonomisk verdi og er vanskelig å få tilgang til. I dag importerer Europa 78 % av alt Li vi bruker fra Chile, som er den dominerende nasjonen for Li-utvinning verden over. Etterspørselen etter Li blir stadig høyere, og innen 7 år, er det spådd at vi i Europa vil trenge 15 ganger mer Li enn i dag. Dette gjør oss sårbare for videre utvikling innen alt som har med Li å gjøre, for eksempel elektroniske biler, mobiltelefoner, og stålproduksjon. Hvordan kan Europa bli selvstendige?

Som forsker hos SINTEF, er nettopp dette noe jeg ønsker å utfordre! Gjennom EU-prosjektet LiCORNE forsker jeg på hvordan vi kan produsere Li i Europa, av de ressursene vi har innen våre landegrenser, for bruk i Europa. Siden vi ikke har samme malm som de har i Chile, så trenger vi nye kilder til Li. En av løsningene er å resirkulere Li fra «urban gruvedrift», og en annen er å utvinne Li fra saltlaker vi har flere kilometer ned i bakken. Gjennom metallurgiske prosesser kan vi gjøre dette til Europas første Li-produksjonslinje, fra start til start! 
 

Hvordan og hvorfor lager vi drivstoff fra fornybare materialer? Utgjør det en forskjell?
 
For å redusere det fossile fotavtrykket i flyindustrien, så må nye og mer bærekraftige metoder anvendes for å produsere det nødvendige drivstoffet.
I mitt forskningsprosjekt så forsker jeg på hvordan vi kan lage fornybart og bærekraftig flydrivstoff fra fornybare råmaterialer slik som tømmerstokk og andre plantevekster. 
For å lage flytende drivstoff så må først tømmeret smeltes i en prosess som kalles pyrolyse, hvor tømmeret varmes hurtig opp til 500°C uten oksygen for å lage gass, tjære og kull. Denne tjæra som blir produsert kan videre omdannes til flydrivstoff ved hjelp av en katalysator og hydrogen. Det ferdige flydrivstoffet blir da blandet med fossilt flydrivstoff for å redusere den totale mengden fossilt drivstoff brukt i flytrafikken.
 
For å få til dette må både ny teknologi utvikles, og den kjemiske forståelsen må forbedres.