Projekter vi har finansieret

Industrielle coatings er essentielle for beskyttelse af feks vindmøller og skibe, og de sprayes normalt på pga de store arealer involveret. For at få coatingen til at være spraybar er der tilsat opløsningsmidler (kaldet volatile organic content (VOC)). Det estimeres, at der årligt udledes 2,4 mio tons af VOC fra industrielle coatings. Disse er skadelige for miljøet, og myndighedsmæssigt forsøges det styre mod under 250 g VOC/L fremfor fuldstændig eliminering af VOC, da der ikke pt findes en reel løsning til at undgå VOC. Overordnet set har VOC funktionen at gøre systemet tilstrækkeligt flydende til homogen påføring. Dernæst damper VOC af, og under denne afdampning dannes der ofte restspændinger, som leder til krakelering, så VOC løser ét problem og introducerer et andet. I dette projekt vil vi udvikle et ny type coating, der ikke indeholder VOC, men i stedet indeholder lavmolekylære polymer-ringe, der vil virke som opløsningsmidler inden hærdning og dermed bevirke spraybarhed samt sikre at malingen ikke løber, altså et såkaldt thixotropisk system. Hovedhypotesen er, at efter hærdning af coatingen vil polymer-ringene inkorporeres fysisk i coatingen, og på grund af den løse, permanente netværks-struktur, vil den hærdede coating kunne afvikle restspændinger autonomt og samtidigt have stor styrke og resistens. Dermed haves en coating, der både er industrielt relevant, miljøvenlig og ikke leder til behov for om-coating pga restspændinger.

Har klimaet et køn? Nej, vil mange nok mene. Ikke desto mindre viser befolkningsundersøgelser tilbagevendende, at kvinder er mere motiverede for, og har lettere end mænd, ved at tage del i den grønne omstilling og omfavne bæredygtige livsstile. Forskningen peger på, at mange af de ubæredygtige forbrugsformer (fx bøffen, bilen, osv.) er kulturelt stærk koblet til maskulinitet. ’Grønne praksisser’ kobles derimod til kvindelighed og kan virke ”umandige” på nogle mænd. Således er der god grund til at kigge på, hvilken betydning køn har i forhold til at forstå, hvad der hhv. hæmmer og muliggør mænds deltagelse i den grønne omstilling. Dette projekt vil gennem fokusgrupper og individuelle interviews med et bredt udsnit af danske mænd, samt analyser af sociale medier, give et indblik i hvilken rolle fremherskende maskulinitetsidealer spiller for mænds engagement i den grønne omstilling og for deres villighed til at ændre egne hverdagspraksisser. Projektet inkluderer endvidere et fokus på mænd, der aktivt har valgt at gå ind i klimakampen for at få indblik i hvilke overvejelser og ræsonnementer der driver denne gruppe samt hvordan de oplever at blive mødt af det opgivende samfund. Ved at inkludere et maskulinitetsperspektiv på klimakrisen, vil projektet producere viden, der kan hjælpe politikere, NGOer og praktikere til at få øje på, og tage højde for, betydningen af køn i deres igangværende og fremtidige klimaindsatser.

Bestemte mikroorganismer kan omdanne kuldioxid (CO2) og elektricitet til værdifulde organiske kemiske stoffer ved en proces kaldet mikrobiel elektrosyntese (MES). Denne nye bioteknologi er meget interessant for Danmarks grønne omstilling, da den både kan bidrage til reduktion af vores CO2-udledning og til opbevaring af elektrisk energi fra vedvarende energikilder i kemiske bindinger. Raterne af MES er dog desværre stadig lave, og der er endnu ikke fuld forståelse af de involverede processer i denne bioteknologi. Formålet med MES-MODEL er at udvikle en matematisk model til at beskrive de relevante processer og forudsige udkommet af MES. Vi vil anvende denne model til at undersøge, hvordan mikroorganismerne præcist bruger elektriciteten, med det ultimative mål om at bestemme hvilke forhold der kræves for at optimere MES. Med MES-MODEL vil vi bidrage med den første teoretiske beskrivelse af MES og udvikle et vigtigt værktøj for en vidensbaseret optimering af MES. MES-MODEL vil bygge på den komplementære ekspertise af tre forskellige forskningsgrupper fra Danmark og Tyskland.

Bæredygtige kemikaler er ofte oversæt i jagten på et bæredygtigt samfund. Drivhusgassen CO2 kan relativt nemt omdannes til carbonmonoxid, enten via CO2-elektrolyse eller konvertering af biomasse. Det er derimod en udfordring at konvertere carbonmonoxid videre til ethylene, som er en byggesten i plastik, eller andre brugbare kemikalier. Dette projekt vil undersøge brugen af organiske solventer, med et meget lavt vandindhold, til produktionen af kemikalier, herunder ethylene of ethanol. Ved at mindste vandindholdet begrænses produktionen af hydrogen, hvilket er et signifikant mindre værdifuldt produkt end de organiske kemikaler, der ellers kan produceres

Dette projekt vil undersøge indvirkningen af klimaændringer på indfødte, der bor på fjerntliggende øområder med særligt henblik på at se hvor effektivt beskyttet disse indfødte er retsligt. Millioner af indfødte lever steder, hvor truslen for klimaforandringer er så presserende, hvor vandstande stiger og permafrost smelter, at det bliver en direkte trussel ift. deres fødevaresikkerhed og personlige sikkerhed. Ved at udføre casestudier og feltophold i Grønland og på Cook-øerne, vil dette projekt kortlægge hvor ansvaret for dette ligger, afsløre hvordan ansvaret vil kunne implementeres lokalt, og give en tiltrængt klarhed omkring lovgivningen for de indfødte samfund, kommunale- og nationale myndigheder, samt potentielle investorer for områderne. Bygget på den nyeste forskning vil projektet kortlægge samtlige lag i klimatilpasningslovningen gældende for de to caseområder, Cookøerne og Grønland, via et post-kolonialt perspektiv og ved hjælp af principper udviklet af fødevaresuverænitets-bevægelsen.

Dette projekt fokuserer på udvikling og test af nye materialer til at hjælpe med kontrol af varme i bygninger. Opvarmning og nedkøling af bygninger udgør en signifikant del af den globale energiproduktion i henholdsvis koldt og varmt klima der resulterer i udledning af kuldioxid (CO2) og bidrager til den globale opvarmning. Varmeoverførsel gennem vinduer udgør et væsentligt bidrag til forebyggelige tab, og bedre løsninger til varmekontrol af solenergi vil føre til reduceret energiforbrug og kuldioxid (CO2) udledning. Her vil nye materiale koncepter til brug i vinduesdesign blive udforsket. Materialer vil blive designet, bygget og testet, som absorberer og kan konvertere usynligt infrarødt sollys til varme og samtidigt tillade synligt lys at passere igennem ved at bruge metal/dielektriske nanopartikler, og som kan reagere dynamisk på intensiteten af sollyset. Det er forventet at disse materialer vil give nye funktionelle muligheder til design af dobbelt- og tre-lags glasvinduer med forbedret ydelse. Nanostrukturerede materialer med forbedret blokering af direkte sollys eller indirekte overførsel af solenenergi og forbedret køling af vinduesoverflader er relevante i brug til design af vinduer i varmt klima. Alternativt er materialer med forbedret udvinding af solenergi inde i bygninger relevante i køligt klima.

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.