Projekter vi har finansieret

Landbrug og fødevareproduktion er blandt de store syndere, når det kommer til klima - og miljøpåvirkning. Påvirkningen kan eksempelvis reduceres ved at øge produktionen af nye planteproteinkilder. Græs er en yderst lovende proteinkilde da det både har en næringsprofil velegnet til foder- og fødevarebrug, men kultivering af græs har en lang række andre fordele. Græs har høj produktionskapacitet, begrænset behov for gødning og pesticider, foruden evne til at binde kulstof og reducere næringsstoftab. Modsat klassiske planteproteiner, der udvindes fra oplagringsorganer som frø og rodknolde, udvindes proteinet fra saften af frisk-høstet græs/blade. Den helt store udfordring herved er at græsser også indeholder en lang række bioaktive stoffer, såkaldte fytokemikalier, der kan reagere med proteinerne og ændre deres egenskaber og funktion. Disse interaktioner er i dag ikke specielt velkarakteriserede og kan herudover drastisk nedsætte proteinets kvalitet og funktion, og derigennem anvendelighed og værdi. I PhyPro ønsker vi at få en bedre forståelse af disse reaktioner. Dette gøres gennem karakterisering af proteiner og fytokemikalier på molekylært niveau. Herefter anvendes denne viden til at udvikle simple og kontrollerede modelsystemer, hvor reaktioner studeres. Ved gradvist at øge kompleksiteten i modelsystemerne vil vi undersøge hvordan reaktionerne konkurrerer og ikke mindst hvordan vi, med grøn teknologi, kan forebygge reaktioner med negativ indflydelse på en selektiv måde.

Udbredelsen af vedvarende energi fra vindmøller og solceller samt elektrificeringen af transportsektoren kræver systemer til at lagre den producerede strøm, indtil der er behov for den. Dette vigtige bidrag til den grønne omstilling kræver nye fremskridt inden for batteriteknologi. Lithium-ion batterier har haft stor succes, senest anerkendt med Nobelprisen i kemi i 2019, men der er behov for yderligere forbedringer ift. sikkerhed, ydeevne, effektivitet, levetid og pris. I dette projekt er fokus på den midterste ionledende del af batteriet, som ønskes fremstillet som et fast stof i stedet for en væske for bl.a. at forbedre sikkerheden. Denne ændring har dog en væsentlig bivirkning, idet evnen til at lede lithium-ioner forringes, hvilket til dels kan løses ved at anvende et amorft (uordnet) fast stof. Amorfe materialer er dog generelt udfordret af lav brudsejhed, dvs. manglende evne til permanent deformation uden brud. Dette kan føre til hurtig udbredelse af revner, der begrænser batteriets levetid og effektivitet. Projektet sigter mod at forstå revnedannelse og udbredelse på atomart niveau i amorfe ionledende materialer, herunder sammenhængen mellem brudsejhed og ionledning. Computersimuleringer, maskinlæring samt avancerede røntgen-baserede målemetoder vil blive anvendt til at forstå de strukturelle omdannelser, der sker på atomart niveau, når en revne vokser. Denne viden kan anvendes til at designe nye amorfe strukturer, der kan indgå i fremtidens faststof batterier.

Hvert år køber den offentlige sektor i Danmark varer og tjenester i ca. 380 mia. kr. Størrelsen af de offentlige indkøb gør udbud til et vigtigt - og nødvendigt - værktøj til bekæmpelse af klimaændringer. Både internationalt og nationalt er offentlige indkøb udvalgt som et vigtigt middel til at reducere den offentlige sektors klimaaftryk. Der foregår endda overvejelser om at gøre grønne krav obligatoriske både på EU plan og national plan. På trods af det politiske fokus er der meget lidt viden om, hvordan offentlige indkøb kan anvendes til at sikre en grøn dagsorden bedst muligt. Det overordnede mål med PROCUREGREEN er at producere ny indsigt i, hvordan offentlige indkøb kan bidrage til en grøn omstilling. Projektet vil afdække, hvordan grønne krav lovligt kan tages i betragtning i offentlige kontrakter, og undersøge nationale data om, hvordan grønne krav bliver anvendt i udbud. Særligt vil PROCUREGREEN undersøge, hvordan offentlige myndigheder kan sikre, at leverandører også lever op til de grønne krav der er angivet i kontrakterne. I sidste ende vil projektet hjælpe med at forstå, hvordan offentlige myndigheder kan bruge de offentlige indkøb til at bekæmpe klimaforandringer.

Overgang fra dyrebaserede proteiner til plantebaserede proteiner i fødevarer er godt for bæredygtighed og vores sundhed. Frø af bælgfrugter har op til 40% protein og udgør en bæredygtig og sund alternativ proteinkilde. Måden man i dag ekstraherer frøproteiner på, er hovedsagelig ved brug af fysisk-kemiske metoder, som har en miljøpåvirkning, af samme omfang som produktionen af kød- og mælkeproteiner. Projektet, Seedstruction, har til formal, at vise hvordan vi kan ekstrahere frøproteiner fra ært ved brug af enzymer inspireret af den mobilisering der naturligt sker i frøet under spiring. Først vil vi studere plantens mekanisme til at bruge, dvs. mobilisere lagringsproteiner under frøspiring. Vi vil identificere, udtrykke og karakterisere de relevante enzymer ved at tage gensekvenserne fra ærtens arvemasse og indsætte dem i bakterier. På den måde kan vi producere store mængder enzym som tillader karakterisering og videre forskning. Vi vil således bruge de producerede enzymer til at udvinde lagerproteinerne, altså ”maden”, fra tørre frø, og dermed udforske måder til enzymatisk frigivelse og høst af proteiner fra hele frø på en bæredygtig måde. Et vigtigt trin i denne proces, er at kunne gøre det med meget lidt vand og i stedet anvende strømning i, eller blanding, af frø og enzymblandingen, for at forøge kontakten mellem enzymer og frøcellerne. Vi vil bruger ærter som en prototype, da ært er en anerkendt og anvendt kilde til plantebaserede proteiner.

Der bliver for tiden publiceret omfattende dokumentation for at bildeling kan bidrage til bæredygtig mobilitet. Bildeling kan være med til at reducerer traffikpropper, forurening, transportomkostninger, og på sigt den samlede bilpark. Desuden har bildeling potentiale til at forbedre mobiliteten for et dårligere stillet segment af befolkningen. Der er imidlertid centrale planlægningsudfordringer, der først må løses. Tilgængeligheden af delebiler udfordres af hyppige ubalancer i bilflåden. Det overordnede mål med dette projekt er at udvikle radikalt nye rebalanceringsmetoder baseret på forebyggende og dynamiske prisstrategier, så serviceniveauet og den kommercielle levedygtighed af delebilstjenester forbedres. Disse metoder baseres på avancerede stokastiske optimeringsteknikker.

Byggeriet fremhæves ofte som en af de største bidragsydere til miljøforringelser grundet dets store forbrug af ikke-fornybare ressourcer og udledning af CO2. Valg af byggematerialer spiller derfor en afgørende rolle i branchens grønne omstilling. Hidtidige tiltag har især fokuseret på udvikling af beregningsværktøjer, der synliggør produkters miljøbelastning gennem hele dets livscyklus. Disse tiltag er med til at tilvejebringe et rationelt beslutningsgrundlag for valg af materialer. Imidlertid er miljøbelastninger blot en af flere parametre, der ligger til grund for valg af materialer. Hvis der ikke er foretaget et materialevalg i entreprisekontrakten, er dette som udgangspunkt overladt til entreprenøren. Her spiller økonomi, kendskab og tilgængelighed til materialer, eksisterende lovgivning, viden og udførelsespraksis en rolle. Imidlertid ved vi meget lidt om, hvordan disse mange forskellige strukturelle, lovgivningsmæssige og kulturelle forhold spiller sammen i praksis og påvirker valget af materialer. Projektet undersøger m, hvordan beslutninger og materialevalg træffes og retfærdiggøres i samspillet mellem forskellige aktører og interesser. For at belyse den overordnede problemstilling gennemføres der casestudier af projekter i flere entreprenørvirksomheder med forskellige størrelse og profil, og der trækkes på institutionel teori, social praksisteori og ny-pragmatiske indsigter for at forstå, hvordan forbrugsmønstre er etableret og kan ændres.

Individuel menneskelig adfærd er blandt de største trusler mod klima og miljø (fx brug af engangsplastik, kødforbrug). Derfor har man forsøgt med interventioner til at fremme miljø- og klimafremmende adfærd (MKFA) på individuelt niveau. På den ene side har flere af disse interventioner vist sig at være effektive (fx ved øgning af viden om klima- og miljøspørgsmål, og ved 'nudging'). På den anden side er de positive effekter i bedste fald små set i forhold til de langsigtede mål. I dette projekt foreslår jeg, at en personaliseret pro-klima og miljøundervisning har de største, positive effekter på (langvarig) MKFA. Specifikt foreslår jeg at matche interventionsmateriale - fx at give information om positive sociale normer (hvad andre mennesker laver) og sætte specifikke mål for sig selv - med menneskers personlighedskarakteristikker (deres grundlæggende træk, motiver i livet og værdier). Jeg vil teste effekten af denne intervention sammenlignet med en kontrolgruppe, der ikke modtager nogen intervention, og med tre andre generelle/generiske interventionsgrupper (informationsbaseret, sociale normer samt generel miljø- og klimarelateret undervisning inklusiv målsættende adfærd og engagement). Jeg tror, at tilpasning af interventioner til folks personlighed er et vigtigt led i at motivere folk til at udvise mere MKFA i det lange løb, fordi one-size-fits-all interventioner overser kerneforskelle mellem mennesker.

De danske mejerier producerer flere millioner liter spildevand, der indeholder betydelige uønskede mængder organiske og uorganiske stoffer såsom kulhydrater, aminosyrer, fosfater og nitrater. Dette projekt vil give en grundlæggende forståelse af hvordan vi kan bruge disse forurenende stoffer som næringsstoffer til at dyrke mikroalger, der således vil producere store mængder flerumættede fedtsyrer (PUFA) og antioxidanter (carotenoider) der kan anvendes som sunde fødevareingredienser. Projektet vil besvare en række grundlæggende videnskabelige spørgsmål, såsom 1) Hvilke mikroalger er i stand til effektivt at optage næringsstoffer fra mejerispildevand? 2) Kan vi forædle disse mikroalger til at optage kulhydrater fra spildevand? 3) Kan biosyntese af PUFA og antioxidanter i mikroalgerne styres via sammensætningen af spildevandet? og 4) Hvordan ekstraheres PUFA og antioxidanter fra algecellerne med højt udbytte og i stabil form ved brug af nye miljøvenlige metoder? Resultaterne af projektet vil give nøgleviden til grønnere behandling af spildevand generelt og især fra danske mejerier og samtidig tilføre værdi til spildevandet.

Det Taktile Internet (TI) forudses at omfatte kommunikation af følesans. Et telerobotsystem med haptisk feedback gør brugere i stand til at involvere sig i et fjernmiljø og udføre opgaver uden fysisk tilstedeværelse, hvorved mange rejser kan undgås. TIs anvendelser spænder bredt, især et omfattende udvalg af industrielle processer og ydelser kan udføres gennem telerobotsystemer, f.eks. i farlige omgivelser. Et åbent spørgsmål i TI er kravet om 1ms end-to-end latenstid, som begrænser den maksimale kommunikationsafstand til 150 km, selv under ideelle forhold. En lovende tilgang til at overkomme begrænsningen fra lysets hastighed er at skabe en lokal model som approximerer fjernmiljøet, men det er udfordrende at virkeliggøre effektive og pålidelige modelopdateringer i realtid med det nuværende databehandlingsparadigme. Projekt eTouch stræber efter at realisere dette ved hjælp af edge-intelligens for telerobotservices, som kan drage fordele fra både parametriske og ikke-parametriske modelleringsmetoder for at maksimere modellens stabile fase og minimere overgangsfasen og derved væsentligt forbedre systemets stabilitet og transparens. Forskningsholdet består af eksperter i Edge Computing, telerobotteknologi og Machine Learning, som samarbejder med forskere i verdensklasse fra TUM og TUD og industrielle interessenter. Forskningsresultaterne forventes at være et gennembrud for Taktile Internet, hvilket vil have omfattende direkte og indirekte indvirkning på den grønne omstilling.

Cirkulær økonomi er vigtigt for grøn omstilling. Omstillingen til en cirkulær økonomi kræver, at virksomheder anvender nye forretningsmodeller baseret på ideer om genbrug. Hele forsyningskæden skal omstilles fra en ’lineær’ til en ’cirkulær’ kæde. De retlige konsekvenser heraf er i dag usikre, og usikkerheden kan udgøre en barriere for omstillingen. CirCus vil identificere de retlige risici indbygget i nye forretningsmodeller og udvikle retlige løsningsmodeller, der understøtter cirkulær økonomi. Projektet fokuserer på kontrakter og ansvarsstandarder som grundlæggende redskaber for omstillingen. Det er hypotesen, at basale retlige koncepter på disse områder udfordres af den cirkulære økonomi og kræver nye løsninger. Mangelsvurderingen af et produkt foretages traditionelt med udgangspunkt i den enkelte købers behov, mens mangelsvurderingen i en cirkulær kontraktskæde må foretages ud fra en bredere vurdering af anvendelsesbehovet i hele kæden. Ligeledes indebærer cirkularitet behov for intensiveret samarbejde og informationsdeling mellem parterne, hvorved kontraktsrets- og ansvarsrettens helt basale antagelser om adskilte risikosfærer mellem parterne udfordres. Med udgangspunkt i case studier af 1) cirkulære byggeaftaler, 2) cirkulære forbrugskæder og 3) offentlige anskaffelsessystemer, og med inddragelse af økonomisk, virksomhedsteoretisk og politologisk ekspertise er projektets formål at udvikle nye kontrakts- og ansvarsmodeller til en cirkulær kontrakt- og ansvarsret.