Så jobbar kemiteknik med samhällsutmaningarna
Forskningen vid institutionen för Kemiteknik spänner brett över områdena energi, miljö och kemiteknik mot nya processer – ett arbete som på senare tid fått ökad aktualitet och uppmärksamhet.
– Jag känner att vi arbetar med frågeställningar som blir mer och mer och relevanta för samhället. Intresset för vätgasområdet har exempelvis ökat väldigt mycket i takt med klimatkrisen. Det märks verkligen, säger Carina Lagergren, prefekt vid Kemiteknik.
Institutionen för Kemiteknik arbetar med frågor som har stark koppling till samhällets utmaningar. Det handlar till exempel om framställningen av nya bränslen med miljövänlig teknik, såsom termisk omvandling av biomassa och elektrolys av vatten för framställning av vätgas, och om utvecklingen av elektrokemiska strömkällor som bränsleceller och batterier.
– Vi brukar säga att vi kan och vi jobbar mot alla saker i samhället som har med kemi att göra, nya processer och material men med ett kemitekniskt angreppssätt.
Arbetet sker på många olika nivåer och vi använder våra kemitekniska metoder för att studera allt från på molekylnivå upp till stora system, säger Carina Lagergren.
Fyra avdelningar
Institutionen består av fyra avdelningar med lite olika profiler, fördelade på olika våningar i samma byggnad. Carina Lagergrens egen avdelning Tillämpad elektrokemi sysslar med elektrokemiska processer.
– Det handlar om omvandling mellan kemisk och elektrisk energi, i båda riktningarna. Där ingår batterier och bränsleceller för att producera elektrisk kraft och det motsatta, där man istället använder elektrisk energi för att producera kemikalier, till exempel vätgas i vattenelektrolys, säger Carina Lagergren.
Vägg i vägg ligger avdelningen Energiprocesser, som tittar på systemaspekter av energisystem på olika nivåer, till exempel hur man ska kunna ta hand om koldioxid på olika sätt eller hur man ska kunna hantera lagringen av vätgas, exempelvis när det gäller vid användning för fossilfri stålproduktion.
– Det pratas ju mycket om att gå över till ett vätgassamhälle. Där kommer vi även upp på samhällsnivå där styrmedel och policys måste tas hänsyn till, vilket gör att samarbeten med andra samhällsaktörer utanför kemitekniken är viktiga, säger Carina Lagergren.
På bottenvåningen i huset sitter avdelningen för resursåtervinning.
– Deras forskning är mer och mer i ropet. Hur man ska kunna ta hand om och göra något nyttigt av det som tidigare betraktats som avfallsströmmar? Ett exempel är hur vi ska kunna återvinna en batterikomponent. De jobbar helt enkelt med cirkularitet av ämnen.
Den fjärde avdelningen, Kemisk processteknologi, arbetar bland annat med katalys och termisk omvandling av biomassa för framställning av nya bränslen och en hel del med modellering och simulering av olika processer relaterade till energi och miljö.
– Det handlar mycket om återvinning i olika delar och stora processer, som rening av luft och återvinning av värme, säger Carina Lagergren.
Hur ser du att ni kan göra skillnad?
– Enligt EU:s vätgasstrategi som kom 2020 ska det satsas stora pengar på att producera vätgas i Europa genom elektrolys. Flera länder, även Sverige, har en vätgasstrategi så det har verkligen kommit upp på agendan. Vätgasområdet är ett exempel på forskningsområde där institutionen för kemiteknik kan bidra till utvecklingen.
Det har blivit stort med fossilfri stålproduktion och det finns två olika stora konstellationer i Sverige som arbetar med detta, Hybrit och H2 Green Steel. Båda finns uppe i Norrland. Genom att reducera mängden kol i stålproduktionen och ersätta med vätgas går det att minska koldioxidutsläppen enormt. Kemiteknik har varit inblandade i projekt som handlar om framställningen av vätgas genom vattenelektrolys och hur man kan lagra vätgas på olika sätt, exempelvis i kemikalier i stora tankar.
– Vi har också ett stort projekt som heter PUSH som är finansierat med 50 miljoner kronor av Stiftelsen för strategisk forskning. Där är tre av fyra avdelningar involverade tillsammans med Umeå universitet, Chalmers och Lund universitet. Projektet handlar också om vätgas – framställningen av vätgas genom elektrolys, användandet i bränsleceller och hur man kan lagra vätet, exempelvis i en organisk molekyl, (LHOC), säger Carina Lagergren.
Är det en spännande tid?
– Jag tycker det. Som medborgare på vår jord är det lite för spännande. Det går ju inte så bra med klimatfrågorna. Men vi försöker att bidra med en del saker för att kunna lösa de här problemen, så de frågor vi arbetar med känns väsentliga.
I den externa forskningsutvärderingen Research Assessment Excercise, RAE, utvärderades alla KTH:s forskningsinstitutioner. Kemiteknik fick mycket beröm för institutionens forskning och förmågan att attrahera extern finansiering samt utveckla samarbeten. Dock ansåg utvärderarna att det behövs en strategi för forskningen, samt att det vore bra att skapa fler samarbeten lokalt, inom KTH och på EU-nivå.
– Vi har flera exempel på tvärgående samarbeten inom institutionen och det tycker jag är bra. Vi har också många samarbeten med industrin eftersom området är ganska tillämpat. Jag tycker vi har bra samarbeten, men vi kanske inte är med tillräckligt i EU-projekt, säger Carina Lagergren.
Institutionens bedömdes också ha en tydlig syn på hur det går att bidra till hållbarhet, jämlikhet och internationalisering, men behöver enligt utvärderingen förbättra sig när det gäller datahantering och digitalisering.
– Vi hade redan innan RAE:n var färdig börjat jobba med en färdplan för institutionen, som handlar om vilka riktningar vår forskning ska ta. En person från varje avdelning deltar i gruppen som arbetar med detta. Vi hade ett strategimöte i maj där vi under en heldag satt och diskuterade och stötte och blötte olika saker.
Text: Sabina Fabrizi