Materialkjemi og energiteknologi

Masterprogram (sivilingeniør), Trondheim

Materialkjemi og energiteknologi

– Studieretning

 

Materialkjemi og energiteknologi omfatter materialers egenskaper fra atomskala til fullskala. Studiet gir svar på hvordan prosessen fra råmateriale til ferdig materiale påvirker egenskapene vi ender opp med, og bestemmer hvilke bruksområder som er relevante. Dette krever variert kunnskap på tvers av realfagene.

Materialkjemi og energiteknologi

På materialkjemi og energiteknologi får du en relevant og nyttig erfaring fra spennende og aktuelle temaer. Disse er rettet mot blant annet mer miljøvennlig og energieffektiv fremstilling av lettmetaller, mer miljøvennlig utnyttelse av naturgass, korrosjonstekniske oppgaver innen kjemisk prosessindustri og oljeindustri, brenselceller, batterier og vannelektrolyse for framstilling av ren energi.

Du har også mulighet for fordypning innen funksjonelle og nanostrukturerte materialer, inkludert elektriske-, ferroiske-, magnetiske- og optiske- egenskaper. Utdannelsen gjør deg attraktiv for norsk næringsliv, forvaltning og forskning.

Studieretningen er inndelt i fire hovedprofiler hvor visse emner anbefales framfor andre for å gi enn viss spesialisering i noen utvalgte retninger. Hovedprofilene er:

Hovedprofiler

For å klare omstillingen til et mer bærekraftig samfunn, trenger vi nye metoder for å høste, lagre og distribuere fornybar energi. Dette studiet handler om å forstå de nødvendige egenskapene til materialene for å gjøre de billigere, mer energieffektive og langvarige, slik at teknologien kan konkurrere med dagens mindre energieffektive løsninger. Du har mulighet til å spesialisere deg innen batterier, vannelektrolyse, ulike typer brenselceller og andre innovative metoder for energihøsting og effektivisering.

Norge er i dag verdensledende innen fremstilling av aluminium, silisium og ferrolegeringer. Metallproduksjon er vår største landbaserte industri og bidrar til store eksportinntekter, samt mange arbeidsplasser. Aluminium og stål er eksempler på materialer som i økende grad resirkuleres, og som derfor byr på mange nye og spennende utfordringer. Metallproduksjon står for omtrent 20% av energiforbruket i Norge. Derfor vil prosessforbedringer for å redusere energiforbruket være svært viktig for framtida.

Den internasjonale konkurransen innenfor metallproduksjon og resirkulering er hard, og det stilles stadig strengere krav både til bedre energiutnyttelse og mer miljøvennlig produksjon. Bedrifter som klarer å utnytte alle ressurser gjennom resirkulering og bruk av smarte prosesser vil derfor ha et konkurransefortrinn. Ved å studere metallproduksjon og resirkulering vil du kunne bidra til utvikling av denne viktige industrien, både i Norge og internasjonalt.

Mennesker vekselvirker med materialer først gjennom materialenes overflater. Det er overflatene som bestemmer hvordan materialer ser ut, og hvordan de blir påvirket av miljøet. Overflatekvaliteten bestemmer i stor grad verdien til mange forskjellige materialer, og overflatebehandling er helt avgjørende, ikke bare for å hindre korrosjon, men også for å endre fuktnings- og/eller optiske egenskaper i retningen man ønsker.  

I dette studiet får du en grunnleggende forståelse av egenskaper til overflater og grenseflater, med særlig vekt på hvordan man kan hindre eller redusere nedbrytning av materialer forårsaket av det omkringliggende miljø. Dette er et ekspanderende forskningsfelt internasjonalt, og instituttet for materialteknologi er engasjert i grunnleggende forskning knyttet til dette feltet. Instituttet har opparbeidet en betydelig ekspertise på bruk av elektronmikroskopi (SEM, TEM) AFM og overflateanalytiske metoder som XPS, AUGER og GDOES, samt elektrokjemiske metoder. Flere av våre studenter som tar masteroppgave innen korrosjon og overflateteknologi, gjør det i samarbeid med norsk industri og forskningsmiljøer, f.eks. Hydro, Equinor, IFE, Force, PFI og SINTEF.

Nanoteknologi, nanovitenskap og funksjonelle materialer er utpekt som et muliggjørende teknologiområde ved NTNU. Dette vil være viktig for utvikling av mange forskjellige teknologiområder innen energi, helse og IKT. NTNUs aktivitet innen nanoteknologi er knyttet til både syntese og karakterisering av nanostrukturerte materialer, som fremstilles ved hjelp av kjemiske og fysiske syntesemetoder. Disse materialene kan benyttes innen energiteknologi, for eksempel i batterier og brenselceller, innen elektronikk eller innen medisinsk teknologi som sensorer. Modellering og simulering (Computational materials science) er naturlig integrert i en betydelig andel av våre eksperimentelle aktiviteter.
Innen denne hovedprofilen samarbeider vi med mange forskjellige internasjonale miljø, og utveksling til en av våre samarbeidspartnere i løpet av studietida er mulig. Vi har flere store forskningsprosjekter innen dette feltet, der du vil få mulighet til å jobbe helt i forskningsfronten sammen med oss for å utvikle framtidas miljøvennlige elektronikk, nye materialer til energiteknologi eller materialer til biomedisinsk anvendelse.

Om materialkjemi og energiteknologi

NTNU har en betydelig forskningsaktivitet innen alle hovedprofilene ovenfor, Dette gir deg som student en enestående mulighet til å få innsikt i spennende fagområder og bidra til forskning. Vi kan blant annet tilby viktige aktiviteter knyttet til fagfeltene elektrokjemi, uorganisk kjemi og nanoteknologi. Her kan du lese om forskningen som gjøres ved institutt for materialteknologi.