Brett perspektiv och gränsöverskridande samarbeten

Plattformens föreståndare Lina Bertling Tjernberg inledde mötet tillsammans med vice föreståndare Christophe Duwig. De gav en återblick på plattformens arbete under 2019 och hur verksamheten anpassats till pandemin under år 2020. 

Årets höjdpunkt hittills var det direktsända digitala webbinariet ”Energiomställningen och vägen dit” som fick ersätta deltagandet under Almedalen ( se webbinariet i efterhand  eller läs en sammanfattande artikel ).

KTH Energy Dialogue 2020

Eventet gav en rad praktiska lärdomar inför årets upplaga av KTH Energy Dialogue den 19 november, kl 13-15, som även det kommer att direktsändas på ett liknande sätt och då från Tekniska Museet. 

– KTH Energy Dialogue är en årlig firning av energiforskningen vid KTH, säger Lina Bertling Tjernberg och fortsätter att berätta detaljer om programmet för 2020. 

KTH Energy Dialogue kommer att inkludera såväl enskilda föredrag som paneldiskussion under ledning av moderator. Speciellt kommer två projekt som KTH leder inom satsningen från Strategiska forskningsstiftelsen (SFS) på forskningscenter som “ska koppla mot FN:s Agenda 2030-mål och ge bidrag till att lösa några av de utmaningar mänskligheten står inför” att presenteras. Mer information om dessa finns här . Programmet kommer även introducera olika center inom energiforskning vid KTH och i samarbete med andra universitet och industrin. Vidare kommer enskilda forskare bjudas in att spela in en presentation i förväg för att inkludera i ett utökat program som deltagarna erbjuds att fortsätta lyssna till efter seminariet, berättar Lina Bertling Tjernberg.

Bland de ämnen som tas upp finns nya utlysningar inom energiområdet, bland annat från Energimyndigheten och EU (A European Green Deal). Både Energimyndighetens satsning på nya kompetenscentra och EU:s gröna giv kommer även att ägnas digitala workshops under hösten. 

– Dit är representanter från båda organisationer inbjudna för att berätta mer om satsningarna och förutsättningarna för att ansöka. Håll utkik efter en inbjudan till den träffen, säger Christophe Duwig.

IRIS verkar gränsöverskridande

Skolbesöket inleddes därefter av Andrew Martin, professor vid institutionen för energiteknik. Han är en av två koordinatörer av projektet IRIS (Research Initiative on Sustainable Industry and Society) där lektor Frauke Urban är den andra. IRIS har som mål ett hållbart samhälle som kännetecknas av ny produkt- och servicedesign, nya material, nya affärsmodeller, hållbara energisystem, återvinning, återanvändning och återtillverkning. 

– Vi har flera forskningsgrupper inom alla dessa områden vid ITM-skolan och målet är att nå längre genom att kombinera dem. Bland kommande teknikskiften vi ser finns automation, elektrifiering och artificiell intelligens. Detta är utmaningar vi arbetar med varje dag, tillsammans med representanter från industrin.

IRIS omfattar de fyra strategiska forskningsområden: Industriell omvandling genom hållbar digitalisering; Integrerad mekanik, komponenter och materialdesign, inklusive additiv tillverkning; Hållbara energisystem, infrastruktur och företag samt 

Innovations- och företagsekosystem och infrastruktur.

Andrew Martin har ett särskilt ansvar för området hållbara energisystem där det handlar mycket om att stödja nya och befintliga forskningsinitiativ och infrastruktur med bäring på hållbar utveckling av teknik, policys och affärsmodeller. 

– Vi har identifierat tre områden med extra potential: transformationen av transportsektorn, batteriteknik och energilagring samt “energy transition” inom processindustri samt nya affärsmodeller, säger Andrew Martin. 

Unikt för IRIS är en gemensam rekryteringen av fem postdocs som uttalat ska arbeta gränsöverskridande. Samtliga fem arbetar i dag i egna projekt som alla spänner över flera olika avdelningar. Utvalda forskare på varje avdelning har även getts finansiering för att kunna bidra effektivt. 

Dessutom har det genomförts en kartläggning inom ramen för IRIS över all energiforskning inom ITM-skolan. 

– Nu arbetar vi med att få till workshops bland annat tillsammans med Stockholm stad, samt se hur vi kan bidra till fler publiceringar och konferenspresentationer, säger Andrew Martin.

Transformering av energisystemet

Professor och institutionschef Björn Laumert gav en kort presentation av institutionen för energiteknik som rymmer de tre avdelningarna tillämpad termodynamik, kraft- och värmeteknologi och den senast formade energisystem. Här arbetar sex professorer, sju associerade professorer och fyra assisterande professorer, samt många forskare och postdocs. 

– Vår vision är att bidra med forskning som gör det möjligt för en transformering av vårt energisystem med fokus på hållbarhet och tillgänglighet för alla. Vi arbetar inom alla områden av produktion, distribution och efterfrågan, säger Björn Laumert, professor i energiteknik. 

Institutionen rymmer cirka 1500 kvadratmeter labb med bland annat en vindtunnel, ett omfattande labb för kyl- och värmepumpsteknik, klimatlabb, och ett av de kraftfullaste sollabben i världen. 

Det är ett högt söktryck till skolans sju civilingenjörsutbildningar och tre högskoleingenjörsutbildningar. Här finns även masterprogrammet Sustainable Energy Engineering som examinerat cirka 1000 studenter sedan 1996.

Biomassa ska ge biobränsle

Därefter följde en presentation av Weihong Yang vars forskning syftar till att öka användningen av biomassa för tillverkning av olika former av biobränsle. 

En ökad användning av biomassa för bränsle kan innebära stora möjligheter för Sverige och svensk industri tack vare våra stora naturtillgångar inom området. 

Forskargruppen utvecklar och testar nya metoder och tekniker för att pyrolys med användning av en kombination av katalysatorer både under och efter själva pyrolysprocessen. Målet är att maximera utbytet av kolväten som kan användas för inblandning i bensin och diesel. Hur kan processen i sin helhet förbättras för att få rätt resultat, vilka delar av katalysprocessen bör förändras med hjälp av bland annat materialval, tryck och temperatur. 

Till sin hjälp har de såväl samarbeten med andra forskargrupper inom KTH och samt en god infrastruktur i form av två pilotanläggningar. Ett av de mer fruktsamma samarbeten finns mellan ITM-skolan och materialvetenskap.

Ett brett systemperspektiv

Viktoria Martin är professor i energiteknik och ledare för avdelningen energisystem. Den instiftades nyligen genom en sammanslagning av avdelningarna för energi och klimatstudier samt energisystemanalys. Under sitt första år har verksamheten därför utvecklat nya former för samarbete där de cirka 25 personerna arbetar tillsammans i flera olika projekt och områden. 

Namnet energisystem avspeglar verksamhetens breda systemperspektiv där energiteknik, innovation, och policy kopplas till hållbar utveckling. Här utvecklas kvantitativa modeller för optimering av energisystem, underlag för strategiska beslut om investeringar och styrmedel, och avdelningen utför kvalitativa analyser av inverkan av policy för omställning till ett hållbart samhälle. 

Unikt i sammanhanget är en sammanhållen blick på klimat, land, energi och vattensystem. 

Bland de frågor som forskarna vid avdelningen ställer sig finns hur ska vi möta energibehovet hos de som är fattigast i världen? Vilken roll fyller innovation i utvecklingen? Och vilken roll spelar systeminnovation jämfört med individuella tekniska framsteg? Här ägnar avdelningen för energisystem ett särskilt fokus på städer och transportsystem. 

Hur implementeras en cirkulär ekonomi med hållbart energisystem och återvinning, vilka affärsmodeller och vilken metodik blir då aktuell? Hur är FNs globala hållbarhetsmål länkade med varandra och hur påverkar energitillgången möjligheten att nå respektive mål?

Stark internationell impact

Forskningen har en stark internationell impact. Här finns såväl exempel på projekt som moderniseringen av tillverkningsprocessen av biomassa från sockerrör i Nepal, till optimering av hela försörjningskedjan för bioenergi i Brasilien och Indonesien. 

Inom avdelningen för energisystem har även utvecklats det mycket brett spridda optimerings- och planeringsverktyget OnSSET. Verktyget kan användas för att ge en region eller land en insikt i hur de på bästa sätt elektrifierar ett område på bästa och mest ekonomiska sätt. OnSSET har upprepade gånger de senaste åren uppmärksammat av IEA:s World Energy Outlook. 

Forskarna har även utvecklat open-sourcemodellen OSeMOSYS för en integrerad utvärdering av utvecklingen inom energi-vatten-land. Modellen används bland annat inom FN:s ekonomiska kommission för Europa för att koordinera utvecklingen av vattenkraft längs med floden Drina.

CO2 har stark potential som köldmedium

Avslutningsvis gav Samer Sawalha, assisterande professor i energiteknik, en överblick över avdelningen för avdelningen tillämpad termodynamik och kylteknik som är en av världens ledande forskningsinstitutioner inom området kyl- och värmepumpteknik. 

Specifikt talade han om sin forskning kring energisystem för stormarknader med hjälp av CO2 som köldmedium. Ett medium som används i mycket liten utsträckning i dag men som har stor potential tack vare sin ringa klimatpåverkan, låga kostnad och höga säkerhet. 

CO2 har historisk varit ett viktigt köldmedium men konkurrerades ut av andra på grund av dess låga verkningsgrad. I dag har forskarna hittar fram till bättre sätt att använda CO2, bland annat genom att anpassa miljöfaktorer som till exempel tryck, vilket gör det intressant att använda igen. Särskilt intressant är det i länder med lägre utomhustemperaturer där det fungerar lika bra eller bättre än konventionella köldmedium. 

Forskarna har bland annat undersökt hur koldioxidkylsystem kan implementeras i större livsmedelsbutiker genom att systemen optimeras och integreras med andra energisystem i butiken. Här finns flera vinster att göra både miljömässiga men även i form av att minska energiförbrukningen hos de stora butikerna som i dag är bland de mest energikrävande verksamheterna i samhället. När CO2-systemet integreras med termisk energilagring kan storskaliga system även bidra med fjärrvärme och fjärrkyla till omkringliggande byggnader. 

Forskningsmetoderna inkluderar modellering, experimentellt arbete och fältmätningar och analys.

I den efterföljande frågestunden lyftes behovet av fler interna, gränsöverskridande workshops på ämnesnivå. Samt nödvändigheten i att påverka dagens forskningsfinansiärer att se nyttan i att ge medel även till interna projekt vid KTH, och inte alltid välja att satsa på de projekt som inkluderar flera olika lärosäten. 

Energiplattformen representerades av föreståndare Lina Bertling Tjernberg, vice föreståndare Christophe Duwig, samt medlemmar i plattformens referensgrupp.

Här  finns mer information om energiplattformens sammansättning. 

Energiplattformens nästa skolbesök sker den 22 oktober på ABE-skolan.

Text: Magnus Trogen Pahlén