Strømmen på din telefon, dinojuicen på din bil og opvarmningen af dit hus. Menneskeheden kan ikke undvære energi. I dag stammer 77 % af den energi, der bruges på verdensplan, fra fossile brændstoffer, og de bæredygtige alternativer, vi har, er afhængige af grundstoffer, kloden ikke har bundløse lagre af. Den udfordring vil professor Dorthe Ravnsbæk nu dedikere sin tid til.

”Det er sindssygt vigtigt, at vi begynder at lede efter nye energimaterialer nu, for mange af råstofferne bag de energimaterialer, vi benytter i dag, er drastisk svindende. Jo færre råstoffer, jo dyrere bliver de, og det bremser reelt set den grønne omstilling og dermed også muligheden for at bremse klimaforandringer,” siger Dorthe Ravnsbæk.

Professoren får nu muligheden for at gå i dybden med udfordringen sammen med et hold kollegaer. Danmarks Grundforskningsfond har nemlig bevilget 59.965.000 kroner til et nyt grundforskningscenter, Center for Sustainable Energy Materials (C-SEM), ved Aarhus Universitet. 

”Det giver nye fantastiske muligheder, som vi ikke ville have uden bevillingen. Nu kan jeg samle et hold virkelig stærke forskere i et grundforskningscenter, og bruge vores komplementære kompetencer til at gå i dybden med at udvikle nye energimaterialer. Vi skal udforske helt nyt land. Det er jeg meget beæret over at få muligheden for, og jeg glæder mig til at komme i gang,” siger Dorthe Ravnsbæk. 

Ambitionen: Et helt nyt og ukendt energisystem til menneskeheden

Selvom der er stor fokus på vedvarende energiteknologier, og der opstilles solceller, vindmøllerne vokser og antallet af batteridrevne el-biler stiger, så er det ikke grønt nok. Teknologierne er nemlig afhængige af ikke-bæredygtige materialer for at omdanne energi til strøm. 

”En elbil bidrager til den grønne omstilling, fordi vi kan køre på grøn strøm. Men vi skal derhen, hvor batteriet også er grønt. Det bliver det kun, hvis det er baseret på materialer af bæredygtige råstoffer, og det er der, vi vil hen,” siger professoren.

Udfordringen er, at når man ændrer sammensætningen af et materiale, f.eks. udskifter sjældne grundstoffer med andre mere almindelige grundstoffer, så ændrer man også deres evne til at omdanne energi til strøm. Derfor er ambitionen i det nye grundforskningscenter, at forskerholdet kan finde nye måder at fremstille energimaterialer, så de kan laves af bæredygtige rigelige grundstoffer.  

”Forhåbentlig kommer vores forskning til at gøre en stor forskel, fordi vi åbner for helt nye måder at lave bæredygtige energimaterialer,” siger Dorthe Ravnsbæk.

Opskrift: At skabe kaos i orden

Forskerne bag centret vil lave nye energimaterialer ved at følge en opskrift, der kan lyde simpel: De vil lave rod i atomerne i energimaterialerne.

”Vores nye tilgang er at bruge uorden på atomart niveau i ordnede materialer. Mange energimaterialer har på det atomare niveau en høj grad af orden. Dvs. at atomerne sidder i et velordnet mønster. Men det viser sig, at materialets evne til at konvertere energi i mange tilfælde hænger sammen med en grad af uorden – dvs. afvigelser fra det velordnede atomare mønster,” forklarer Dorthe Ravnsbæk og fortsætter:

”Vi vil gerne forstå hvordan atomar uorden hænger sammen med materialets egenskaber, og lære at styre den og så lave nye bæredygtige materialer, der effektivt kan konvertere energi”.

Netop kaos i orden på atomart niveau har været et fokusområde for alle forskere i det nye center gennem de senere år. Alle har de studeret uorden i forskellige energimaterialer med forskellige teknikker, og selvom der er langt vej igen, baner C-SEM vejen for, at forskningen kan tage et kvantespring mod grønnere løsninger: 

”Vi er blevet dygtige til at studere uorden, og nu kan vi samle vores kompetencer inden for forskellige energimaterialer og gå i dybden med de nye metoder til at forstå materialerne bedre og finde nye muligheder,” siger professoren. 

Ambitiøs, fornyende og potentielt banebrydende forskning

Netop de store ambitioner bag det nye grundforskningscenter er en del af grunden til, at Dorthe Ravnsbæk får bevilget godt 60 millioner kroner fra Danmarks Grundforskningsfond. Fonden støtter nemlig projekter, som er originale og potentielt fornyende, som har et højt fagligt ambitionsniveau og som er potentielt banebrydende. 

”Alene de bedste forskere med de bedste og mest ambitiøse ideer kan opnå en centerbevilling,” skriver fonden på sin hjemmeside. 

”Det er en kæmpe anerkendelse ikke alene af mig og mine kollegers ideer, men også af den forskning vi har bedrevet gennem de senere år. Det er en stor ære at få bevilget et grundforskningscenter, og når jeg ser på listen af tidligere og nuværende centerledere er jeg virkelig kommet i fint selskab,” siger Dorthe Ravnsbæk.

Center for Sustainable Energy Materials åbner på Aarhus Universitet og bevillingen fra Danmarks Grundforskningsfond dækker forskningsprojektet i seks år.

Centrale deltagere i Center for Sustainable Energy Materials (C-SEM)

Centerleder og professor Dorthe Ravnsbæk, Institut for Kemi, Aarhus Universitet, mail: dorthe@chem.au.dk, telefon: +45 93522528 

Professor Bo Brummerstedt Iversen, Institut for Kemi, Aarhus Universitet

Professor Jørgen Skibsted, Institut for Kemi, Aarhus Universitet

Tenure Track Adjunkt Espen Drath Bøjesen, Interdisciplinært Nanoscience Center (iNANO), Aarhus Universitet