2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

Portefølje Naturvitenskap og teknologi ikon

The research system

Portefølje Humaniora og samfunnsvitenskap ikon

Ground-breaking research

Portefølje Samisk ikon

Sámi society and culture

Portefølje Demokrati, styring og fornyelse ikon

Democracy and global development

Portefølje Velferd, kultur og samfunn ikon

Welfare, culture and society

Portefølje Helse ikon

Health

Portefølje Klima- og polarforskning ikon

Climate and environment

Portefølje Landbasert mat, miljø og bioressurser ikon

Land-based food, the environment and bioresources

Portefølje Energi, transport og lavutslipp ikon

Energy and transport

Portefølje Muliggjørende teknologier ikon

Enabling technologies

Portefølje Industri og tjenestenæringer ikon

Innovation

LTP Climate, environment and environmentally friendly energy

Climate and loss of natural diversity

Internationalization

Societal security and civil preparedness

Renewal in the public sector

Velferdstjenester

Frontpage Image

Marine icon

Petroleum og mineraler

LTP Hav ikon

Oceans and coastal areas

LTP2 Muliggjørende og industrielle teknologier ikon

Enabling and industrial technologies

Trust and community

Professional environment

High quality and accessibility

LTP Climate

Strengthened competitiveness and innovation capacity

LPT Health

 An innovative business community

LTP3 Helse

Portefolje Petroleum Ikon

Portefølje Hav ikon

Portefølje Utdanning og kompetanse ikon

Portefølje Global utvikling og internasjonale relasjoner ikon

Portefølje Livsvitenskap ikon

LTP2 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne ikon

LTP2 Utvikle fagmiljøer av fremragende kvalitet

LTP2 Samfunnssikkerhet og samhørighet ikon

LTP2 Fornyelse i offentlig sektor ikon

LTP2 Klima, miljø og miljøvennlig energi ikon

Forsidebilde optimalisert

project-bank-technical

Et innovativt næringsliv ikon

Muliggjørende teknologier bakgrunn

Marin bakgrunnsbilde

Marin ikon

Forsidebilde

Statistics

Prosjektbanken presenterer statistikk og informasjon om prosjekter med finansiering fra Forskningsrådet fra 2004. Statistikken er fordelt på blant annet tema, år, geografi og organisasjon. Prosjektbanken gir også detaljert informasjon om de enkelte prosjektene.

...or see the summary and other information about the projects you have selected

Portfolios

En god beskrivelse av denne siden for søkemotoroptimalisering

Forside

How the grants are distributed between organisations, counties, subject areas etc....

Here are some examples of searches you can perform in the Project Databank

All long term plan objectives

About Text Queries

No thematic area or topic related to the project

has received funding in the programme period

No popular science description is available

have received funding in the programme period

The project with project number {{project number}} was not found

Technical description

Woops, something went wrong. Please refresh the page. If the error persists, please contact us.

We could not find what you were looking for

See statistics related to this LTP objective

See projects related to this LTP objective

related to this LTP objective have received grants

has been granted to projects related to this LTP objective

has been granted to projects related to this portfolio

related to this portfolio have received grants

About Prosjektbanken

Kunnskapsdepartement

Energidepartementet

Matematikk og naturvitenskap

Oslo

LTP3 Høy kvalitet og tilgjengelighet

LTP3 Fagmiljøer og talenter

LTP3 Klima, miljø og energi

LTP3 Klima, polar og miljø

Instituttsektor

Portefølje Banebrytende forskning

Portefølje Forskningssystemet

Portefølje Klima og miljø

Frittstående prosjekter

Forskerprosjekt

Klima

FNs Bærekraftsmål

Internasjonalisering

Politikk- og forvaltningsområder

Grunnforskning

Klimarelevant forskning

From the SEA to the SOLution. An integrative assessment of marine pollution in a changing Arctic

Marine chemical pollution poses known threats to human health and to biodiversity, ecosystem and societal services. The Arctic is a major sink of global mercury (Hg) pollution. Arctic sediments, sea and glacial ice constitute vast Hg reservoirs. Recent studies raise concerns about their increasing role as local Hg sources. In a rapidly warming Arctic, the consequences of potentially increased environmental Hg on marine biota remain unknown. The objective of SEASOL is to identify the pathway(s) of Hg bioaccumulation in marine food webs of the High Arctic Kongsfjorden (Svalbard). This changing glacial fjord is recognised as a ‘natural laboratory’ of climate change in the Arctic. The fellow’s earlier research has shown the sole measurement of Hg levels as insufficient to connect biotic Hg dynamics to environmental change, whereas the analysis of Hg stable isotopes proved to be a promising tool for source discrimination and biotic transfer. SEASOL will build on the novel application of stable isotope analysis to identify the sources of Hg within the fjord system and the pathways to Hg accumulation within sentinel marine species. On the short-term, the study will provide fundamental knowledge to help understand how emerging sources of Hg from rapid environmental change will impact Arctic marine predators. On the long-term, SEASOL will contribute to the development of early-warning, adaptive management strategies, including modelling, for mitigating the cumulative impact of pollutants and climate change on Arctic marine species. This multidisciplinary approach and the central position of the host institution (Norwegian Polar Institute) in the field of Polar Research will equip the Fellow with a broad set of new skills and lay the foundation for building her specific niche as a future leader in marine pollution science.

Vi vil arrangere Havforskarmøte 2024 i Tromsø. Norsk havforsking står sterkt internasjonalt, men det er få nasjonale arenaar der havforskarar i Noreg kan samlast for å dele forsking og bygge nettverk. Havforskarmøtet er derfor ein viktig møteplass. Dei ca. 40 - 100 deltakarane kjem frå ulike sektorar og representerer marine fagmiljø frå heile landet. Det er eit ope arrangement, med påmelding via nettsidene til NHF. 
Havforskarmøtet blir arrangert årleg, og kvart år er fokus på eit spesifikt tema. Eksempel på tema frå dei seinaste åra har vore: «Hvordan få mer mat fra havet» (2017), "Hvordan kan forskere gjøre økologi mer politisk relevant?" (2019), "Klimaendring i havet" (2020, online), "Nye metodar for å møte morgondagens utfordringar" (2021), «Bruk eller vern – arealbruk til havs» (2022) og «Mat frå havet» (2023) - sjekk https://www.havforsk.no/nb/arkiv/ 
I 2024 blir temaet “Effektar av klimaendringar og klimatiltak på marin natur”, kor vi ønskjer ein diskusjon både om direkte effektar av klimaendringane på enkeltartar og marine økosystem, men og korleis dei tiltaka vi iverksett for å motverke klimaendringane kan påverke marin natur. Eksempel på slike tiltak være naturbaserte løysingar i sjø, bygging av havvindmølleparkar for grøn energiproduksjon, eller gruvedrift i fjord og hav for å sikre mineral nødvendig for ei grøn omstilling. Vi ønskjer å ha ei tverrfagleg vinkling til forskingsspørsmåla, og vil gjere møtet til ein møteplass mellom akademia, forvaltning og industriaktørar. Dei største effektane av klimaendringane ser vi i nordlege havområde, som i Barentshavet der forskarar har observert eit skifte frå eit arktisk til eit meir atlantisk klima og økosystem dei siste tiåra. Samtidig er det i dette området fleire initiativ både knytt til gruvedrift og havvind (til dømes GoliatVind-prosjektet). Vi fant det derfor naturlig å legge årets møte til Tromsø.

Havforskermøte 2024

Optimization of Free Space Optical Communication Link based Drones for Search and Rescue Operations in the Arctic Region

The Arctic region is witnessing more frequent shipping accidents than ever which require accurate search and rescue operations. The existing communication systems use drones with radio frequency (RF) technology, which has limited bandwidth and cannot offer 4G/5G connectivity due to harsh weather constraints. It further limits the capacity of drones and affects the resolution of images and videos. The current research proposes to design free space optical communication (FSOC) link-based drones that can enhance connectivity between multiple drones and rescue ships as well as the capacity of drones to produce high resolution images and videos. The proposed FSOC-based drones can provide highspeed connectivity than the existing RF technology. The research will collect atmospheric turbulences data from the Arctic region and use it for designing the FSOC link. Furthermore, to enhance the capacity of FSOC-based drones, the research will design advanced multiplexing schemes (Mode Division Multiplexing and Orthogonal Code Division Multiple Access) and to ensure link stability, omnidirectional receiver will be designed. The research will further evaluate the performance of proposed FSOC link under the impact of various atmospheric turbulences. The expected outcomes of this research will lead to the optimisation of FSOC-based drones in expanding search areas and improving communication systems for SAR operations in the Arctic region.

Sjøisen i Arktis har minket drastisk de siste tiårene, og Polhavet forventes å være isfritt om sommeren mot slutten av århundret. Denne nedgangen har utsatt store havområder for vind, noe som har resultert i at det oftere dannes store bølger i Polhavet. Disse bølgene kan forplante seg over flere titalls til hundrevis av kilometer i sjøisen, knekke den og akselerere smeltingen. Disse fysiske prosessene – bølger som knekker sjøis og effekten dette har på sjøissmelting og vekst – mangler i modellene vi bruker for å forutsi klimautviklingen. Dette bidrar til store usikkerheter i klimamodeller. Effekten av bølger på sjøisen er heller ikke tatt med i prognoser for havets og sjøisens forhold, som brukes av skip som opererer i islagte farvann. I ForWArd ønsker vi å vurdere bølgenes innvirkning på sjøisens utvikling i det stadig røffere Polhavet. I dette arbeidet brukes en svært avansert modell som inkluderer sjøis, hav, bølger og deres interaksjoner. Vi skal først vurdere hvor godt den representerer forholdene i Polhavet sammenlignet med de få tilgjengelige observasjonene. Vi vil så bruke modellen til å undersøke hvordan bølgehøyden og arealet av ødelagt sjøis har utviklet seg de siste tre tiårene. Deretter vil vi kombinere modellen vår med forholdene i det fremtidige Polhavet gitt av klimafremskrivninger, for å undersøke hvordan betydningen av interaksjoner mellom bølger og is vil utvikle seg ettersom sjøis avtar i det 21. århundre. Vår modells estimering av "bølgepåvirkningen" vil tillate polarvitenskapsmiljøet å vurdere hvor usikre deres klimaspådommer uten bølger er. Til syvende og sist vil våre modellresultater og utviklinger legge grunnlaget for å legge til bølgeeffekter i hav- og sjøisvarsler i Arktis. Dette vil gjøre varslene mer nøyaktige og bidra til sikkerheten for menneskelig aktivitet i denne regionen.

Arctic sea ice decline under climate change has allowed waves to form and grow more easily in the Arctic Ocean. These waves propagate into the sea ice over tens to hundreds of kilometres, fragmenting it into small floes. This area of broken ice, known as the Marginal Ice Zone (MIZ), is a highly complex region where many interactions occur between the ocean, sea ice, and atmosphere. The action of waves strongly affects these interactions, with rapid feedbacks on the sea ice. However, climate models do not account for these wave-ice interaction processes, which likely contributes to the strong biases in their estimation of modelled sea ice extent and volume and their inability to capture short-term sea ice extent variability. Given the lack of observations available, numerical models remain the best way to estimate how wave-ice interaction processes can impact Arctic sea ice, but most wave-ice coupled models are still prototypes. In ForWArd, we will use one of the most advanced of these models to assess this impact in the context of climate change. To this aim, we will use the latest observations to calibrate the modelled wave-affected area and produce a 30-year-long hindcast of the MIZ extent evolution to analyse how it responded to larger wave height, delayed refreezing, and thinner ice. Then, we will assess the relative importance of the wave-ice interactions suspected to affect sea ice in the MIZ using well-documented events. Finally, we will estimate how waves will contribute to sea ice extent and volume variability in the coming decades, as large areas of open water will remain open until late in the autumn. The flexibility of our setup will allow us to test the sensitivity of our results to model resolution and assumptions, giving invaluable insights into the biases induced by misrepresenting wave-ice interactions. ForWArd will also pave the way for the integration of wave effects in sea ice forecasts, a requirement for safer operations in ice-infested waters.

Forecasting Wave impact as Arctic sea ice declines

Blue Bio Boost tar sikte på å bidra til bærekraftig økonomisk utvikling av makroalgeindustrien ved å forbedre effektiviteten av formering og utvalg av egnede genotyper (mål 1), ved utnytte genetisk variasjon samtidig som potensialet for genetisk forurensning av naturlige populasjoner minimeres (mål 2), og ved aktivt å involvere interessenter i arbeidet med en plan for fremtidig makroalgeavl i Europa (mål 3).

Blue Bio Boost vil undersøke to alternativer for å unngå påvirkning på naturlige bestander på grunn av kryssing av dyrkede og naturlige bestander; (1) en "mix-to-match"-tilnærming der vi dyrker blandinger av genotyper som egner seg for dyrking og som har allelfrekvenser som ligner på allelfrekvensene i de lokale naturlige populasjonene, og (2) teknikker som kan bidra til avl av forbedrede genotyper og produksjon av sterile alger for dyrking i fremtiden.  En bred og representativ gruppe av interessenter vil bli etablert og delta både i utformingen av en strategi for fremtidig europeisk avl av makroalger med fokus på økonomiske og økologiske mål, og som en formidlingskanal.

Macroalgal biomass has multiple uses and is recognized as a target for increased production in Europe. In order to boost the growing seaweed industry, it is necessary to better utilise the genetic variation to increase yield, quality and stability of the cultivated crop. The current macroalgae cultivation practice in Europe starts every year from new seeding material, obtained directly from local natural populations. There is no selection of the most suitable genotypes, and no storage of seeding material. Hence, no genetic progress in terms of yield and quality is obtained in the cultivated material over time. This is in sharp contrast to virtually all land-based crop production, animal husbandry and fish aquaculture, where domestication has led to selection of genetic material with cumulative improvement of desired traits. There is, however, concern about the potential spread and mixing of domesticated macroalgae with natural populations (introgression), and the ecological consequences this may have, including erosion of the present natural genetic diversity. Blue Bio Boost will investigate two options to avoid impact on natural populations; (1) a “mix-to-match" approach where we cultivate mixtures of superior material with allele frequencies similar to those of the local natural populations, thus attempting to circumvent the problem of introgression, and (2) techniques that could facilitate breeding of improved genotypes and production of sterile sporophytes in the future. A broad and representative Stakeholder Engagement Group (SEG) will be established and function both in co-design of a strategy for the future European breeding of macroalgae focusing on economic and ecological objectives, and as a channel for dissemination activities.

SBEP - Boosting seaweed farming through better utilisation of genetic resources

Siden etterspørselen etter sjømat fortsetter å vokse, er det avgjørende at vi identifiserer regionale og bærekraftige fôrkilder som ikke bare øker næringsverdien til fiskefôr, men som også øker veksten og helsen til oppdrettsfisk og samtidig reduserer den økologiske påvirkningen av akvakultur. En lovende løsning ligger i bruken av tang-baserte produkter, som lenge har vært brukt i fôr på grunn av deres binde-egenskaper.
Hovedinnovasjonene i prosjektet inkluderer bruk av forbehandling av tang og tare for å øke utbyttet av bioaktive forbindelser fra tang, samt utvikling av et effektivt kaskadende bioraffineri for å forbedre utvinningsprosessen. Resultatet vil være miljømessig, økonomisk og sosialt bærekraftige prosesser for havbruksnæringen.
Ved å bruke tangavledede forbindelser og innovative teknikker kan vi jobbe mot en mer bærekraftig og miljøvennlig oppdrettsnæring, samtidig som vi forbedrer helsen og velferden til oppdrettsfisken.

Pursuit of a sustainable aquaculture industry must identify regional and sustainable feed sources that enhance the nutritional value of aquafeed, increase the growth and health of fish while reducing the ecological impact of aquaculture. Seaweed-derived functional compounds have long been utilised in aquafeeds, mainly focusing on their binding properties. Feed producers are now looking to substitute conventional feed ingredients, such as fishmeal and soybean meal, associated with environmental concerns. These challenges necessitate alternatives from marine resources to support the low-trophic organisms. Therefore, seaweed cultivation and harvesting can have a significant positive impact by mitigating damage to local ecosystems and marine wildlife: a prerequisite for further growth is the introduction of ecosystem services in European aquaculture.
The originality of our approach is the combination of expertise and crossover of techniques within pre-treatment, biorefinery, screening in in-vitro, and validating in in-vivo studies combined with sustainability and techno-economic assessments. The project engages early on with the industrial partners (within consortium) and other stakeholders to enable co-creation and co-production in both seaweed and aquaculture feed sectors. Our innovation lies in the choice of methodology, which includes pre-treatment to increase yield of bioactive compounds from seaweed and develop an efficient cascading biorefinery to enhance the extraction process. The outcome of this project will therefore be beyond the state-of-the-art to provide environmentally, economically, and socially sustainable processes.

SBEP - Aquafeed Upgraded: Enhancing Immune Function of Fish with Seaweed-modified Functional Compounds

I 2017 fikk EU-kommisjonen gode råd fra en gruppe vitenskapelige rådgivere om hvordan høste mat og biomasse fra havet uten å skade fremtidige generasjoner. Rapporten fremhever bærekraftig høsting og dyrking fra lavere trofiske nivåer som en viktig del av løsningen. EU mener sirkulær mat- og fôrproduksjon er avgjørende for å kunne nå bærekraftsmål, ressurseffektivitet, klimatiltak, en biobasert økonomi og matsikkerhet.
Norsk havbruksnæring har som mål å ha en årlig vekst på 4,4 %, og anslår 5 millioner tonn laks pr år innen 2050. Dette fører til et betydelig fôrunderskudd. I dag utgjør fôret 75 % av norsk laks sitt klimaavtrykk, og over 90 % av ingrediensene importeres. Geopolitiske hensyn nødvendiggjør kortere og sikrere matforsyningskjeder. Den norske regjeringen understreker behovet for økt produksjon av fôr for å styrke matsikkerheten, øke bærekraften og utvikle en mer klimavennlig matproduksjon. Utvikling av nye metoder for masseproduksjon av organismer fra lavere trofisk nivå er viktig for å møte behovene i oppdrettsnæringen.
Krepsdyret Gammarus er en av disse lavtrofiske organismene. Dette lille krepsdyret har en unik evne til å konvertere råvarer av lav kvalitet til høyverdig protein og omega-3 med en riktig ernæringsmessig sammensetning og er godt tilpasset som fôrråstoff; fosfolipider, proteiner med gunstige aminosyreprofiler, karotenoider og andre antioksidanter, vitaminer og mineraler. Forskningen ved SINTEF Ocean har vist at Gammaridaes kan dyrkes på ulike sidestrømmer fra biobaserte næringer som restråstoff fra landbruk og havbruk. SINTEF-teamet har utviklet kunnskap om pilotproduksjon av Gammaridae biomasse. 
Basert på lovende forskningsresultater er det kommersielle målet å industrialisere produksjonen, og dermed skape en ny og levedyktig kilde til fôrråstoff i store mengder for at havbruksnæringen skal kunne vokse på en bærekraftig måte.

Industrial production of Gammaridaes as fishfeed

Oppdrett av kveite er en lang prosess med kompleks biologi. En av de største utfordringene er den lange levendefôr perioden. den kan være opp mot 50-60dager, og krever store mengder med byttedyret Artemia. Artemia er et lite krepsdyr som klekkes, anrikes og fôres ut til kveitelarvene. Å lage dette fôret er en stor og krevende prosess og det skal produseres mye Artemia for å mette alle kveitelarvene i en produksjon. Grunnen til at kveite ikke kan spise vanlig tørrfôr i begynnelsen av livssyklusen, er at den ikke har utviklet et mage og tarmsystem som kan fordøye dette. Den må få mat i form av levendefôr. I dette prosjektet vil vi, sammen med det portugisiske selskapet SPAROS, utvikle et tørrfôr som er spesialdesignet for kveitelarver slik at de vil være i stand til å ta opp næringen fra fôret. Hvis vi lykkes med dette kan vi kutte ut store deler av levende fôr produksjonen og spare enormt med ressurser og samtidig forbedre vår yngelkvalitet. Dette vil være em "game changer" i kveitenæringen.

Måler er å utvikle et microfôr som er skreddersydd til kveite larver. På grunn av lang produksjonstid i larvefasen (50-60dager) hvor det utelukkende brukes levendefôr, er det behov for å utvikle et fôr som kan overta denne rollen i oppdrett av kveite. I dag bruker vi i SWH 1,5tonn med Artemiacyster til dagens produksjon (for å produsere 350-450 000yngel) og i nær framtid må vi mange doble denne bruken. Så å utvikle et fôr som kan ta ned bruken av levendefôr vil være av ytterst betydning i forhold til kostnader, miljø avtrykk og biosikkerhet.
Sammen med SPAROS vil vi utvikle et skreddersydd microfôr til kveite. Sparos vil stå for fôrformulering og resept utviklingen basert på innspill fra SWH, litteraturen samt Sparos mangeårig erfaring med å utvikle spesial fôr til marine arter. SWH vil deretter teste fôret i storskala systemene våre. 

Dette prosjektet (dvs sluttproduktet) vil også, mest sannsynlig, være direkte overførbart til andre arter som f.eks torsk.

4876 - Tidlig weaning av flatfisk på microfôr: forbedret kvalitet, overlevelse på larver og yngel

Dagens matsystemer står overfor mange utfordringer, der klimaendringer er en av de største. Sjømat spiller en nøkkelrolle i overgangen til bærekraftige og næringsrike matsystemer. Sjømatforedlingsindustrien fører med seg betydelige sidestrømmer, som ofte kastes eller er underutnyttet, og som er rike på bioaktive forbindelser for høyverdige markeder som nutraceuticals og funksjonelle matvarer. Prosjektet har som mål å øke effektiviteten og ressursutnyttelsen av eksisterende sjømatsystemer (remove the - that was in this word) og fiskerier gjennom verdiskaping av sidestrømmer til næringsrike matvarer med høy verdi ved hjelp av grønn teknologi. Verdiskaping av biprodukter fra prosessering og en overgang til sirkulær økonomi bidrar til den fysiske og økonomiske motstandsdyktigheten til EUs sjømatforedlingsverdikjeder, samt til miljømessig og økologisk bærekraft i sjømatindustrien. FOODIMAR har som mål å utvikle innovative, kostnadseffektive og klimavennlige metoder for å produsere høykvalitets marint kollagen, gelatin og GAGs (glycosaminoglycan) for å imøtekomme behovene til industrien og forbrukerne. Dette vil oppnås gjennom utforskning av tre EU-piloter: Hvitfisk fra Nordsjøen, maneter fra Østersjøen og havabbor fra Middelhavet. I tillegg fokuserer FOODIMAR på utviklingen av verktøy og retningslinjer for å vise det økonomiske potensialet til disse ressursene i en klimasikker sektor.

The project aims to increase the efficiency and resource optimisation of existing seafood systems and fisheries through seafood side-streams valorisation into high-value-added nutritious food using green technologies. The valorisation of processing by-products and a shift towards a circular economy contribute to the physical and economic resilience of EU seafood processing value chains, as well as to the environmental and ecological sustainability of the seafood industry. This will be achieved through the exploration and characterization of bioactive compounds sourced through 3 EU pilots: North sea whitefish, Baltic sea jellyfish and Mediterranean seabream. Additionally, FOODIMAR focuses on the development of tools and guidelines to showcase the economic potential of these resources in the context of a climate-proof sector. The FOODIMAR concept centers around three main pillars: (1) maximizing the utilization of seafood side-streams and by-catch to reduce food loss; SINTEF Ocean will be responsible of the value chain mapping from the 3 seafood pilots as well as the complete chemical and quality characterization in order to identify the most relevant raw material for each pilot (2) raising the value of seafood side-streams by transforming them into high-value products, rather than low-value applications or waste; Laboratory gelatin and collagen peptide extraction from the most relevant raw material will be conducted by SINTEF Ocean by following yield of the process as well as quality of the final product (3) promoting capacity building and the development of business models to foster the growth and reinforcement of the seafood side-stream valorization sector;

SBEP - FOODIMAR, sustainable climate-Friendly quality fOOD Ingredients from Marine side-stReams

Sustainable cultivation of polychaetes as feed in aquaculture

Silisium-Grafen Nano-konstruert anode for Li-ion-batterier 2

Midlene fra ENERGIX-Stort program energi fordelt på år

Midlene fra ENERGIX-Stort program energi fordelt på fylker

Midlene fra ENERGIX-Stort program energi fordelt på fagområde

For å nå målet om grønn energiomstilling er det avgjørende å videreutvide applikasjoner for lagring av elektrisk energi. Blant en rekke energilagringsløsninger representerer Li-ion-batteri (LiB) den mest utviklede og pålitelige teknologien, som gir høy energitetthet og langsiktig holdbarhet. LiB batterier har en direkte potensiale til å muliggjøre nullutslippsløsninger som en del av det grønne skiftet. Imidlertid trenger det voksende markedet for elektriske kjøretøy, forbrukerelektronikk og stasjonær energilagring høyere energitetthet enn det som er tilgjengelig i LiB-markedet i dag.
En stor innsats fra akademia og industrien er utført for å forbedre energitettheten til LiBs samtidig som den langsiktige ytelsen som kreves av applikasjonene opprettholdes. Mens energitettheten til katodematerialer nesten har nådd teoretisk grense, er den alternative silisium anodekandidaten til den nåværende brukte grafitten å være den mest mulige og økonomiske tilnærmingen til høy energitetthet. Bruken av Si-baserte anoder blir sett på som det neste trinnet i LIB-teknologiutviklingen mot høyere kapasitet på grunn av mineralets tilgjengelighet, lave pris og en bemerkelsesverdig lagringskapasitet for Li-ionene. Imidlertid resulterer betydelige strukturelle/morfologiske endringer under lade- og utladingssykluser til rask forringing av batterier fremstilt med Si-baserte anoder.
Hovedmålet med SIGNAL 2 er å forbedre levetiden til Si-baserte anoder ved å lage en Si/grafen-kompositt gjennom en skalerbar produksjonsprosess. Prosjektstrategien er å utnytte skalerbare prosesser for Si-vekst gjennom en CVD-prosess og den unike FORZA-produksjonsteknologien for grafen utviklet av CealTech. Vi forventer at vår nye tilnærming og FoU-resultatene oppnådd gjennom dette prosjektet vil demonstrere et anodemateriale som direkte kan introduseres i dagens LIB-produksjon.

The SiGNAL 2 project is a pioneering initiative aimed at developing a novel Si-C composite anode material for Li-ion batteries, synthesized from silicon nanoparticles and 3D graphene using a bottom-up approach. Building on insights from the predecessor project, SiGNAL, the project aims to devise scalable synthesis methods for the Si/Gr composite, with the goal of producing anodes that deliver a capacity of 800 mAh/g over 1000 cycles at 80% Depth of Discharge in a full cell, while maintaining 80% capacity retention. The project aligns with the thematic priorities for energy and low emissions technology and is expected to address high-density energy storage challenges for electric vehicles and other applications. With a commitment to societal impact, gender balance, and knowledge contribution, the project is anticipated to enhance the security of battery material supply in Europe, contribute to scientific discourse, and positively impact the battery industry in Norway. The strategic partnership with Elkem, a major Si producer, will further facilitate the market introduction of the proposed technology. This project will have a positive impact on other Norwegian industrial players producing silicon-based or graphene materials for the battery industry. And it will also facilitate the expansion of the battery department at Cealtech and lead to the recruitment of personnel specializing in material science, electrode design, and engineering.

Silicon-Graphene  Nanoengineered Anode for Li-ion batteries 2

Den globale temperaturen øker fordi drivhusgasser hoper seg opp i atmosfæren. Menneskelig aktivitet har også endret mengden partikler i atmosfæren, også kalt aerosoler. Disse har maskert noe av oppvarmingen fra drivhusgassene. Hvor stor er denne avkjølende effekten, og hvordan har den endret seg over tid?

Det prøver vi å finne svar på i prosjektet Forståelse av tidsutviklingen til aerosolers strålingspådriv - Implikasjoner for klimafølsomhet og fremtidig oppvarming. Her studere vi hvordan den avkjølende effekten av partikler i atmosfæren har utviklet seg over tid for å bedre forstå klimafølsomheten og dermed fremtidig oppvarming.

Klimafølsomhet er et sentralt begrep i klimaforskning som beskriver hvor mye temperaturen stiger når CO2 konsentrasjonen har økt. Det er to hovedretninger for å estimere klimafølsomheten, enten ved å bruke komplekse klimamodeller, eller ved å benytte observasjoner av hvordan klimaet har endret seg over tid i kombinasjon med estimater for klimapådrivet. Begge metodene har sine begrensinger. I klimamodellene ligger usikkerheten i hvordan skyer er representert i modellene og hvordan disse endrer seg i et varmere klima. For den andre metoden, som benyttes i dette prosjektet, er det usikkerhet omkring hvor stort klimapådrivet har vært, knyttet til den usikre avkjølende effekten av aerosoler. 

Prosjektgruppa viste i en studie fra 2018 at utviklingen av aerosolers avkjøling over tid påvirket estimatet for klimafølsomheten. I dette prosjektet legges usikkerheten i tidsutviklingen inn i metoden for å estimere klimafølsomheten. Vi undersøker usikkerheten i utviklingen til aerosoler over tid ved å dra nytte av internasjonale flermodellsstudier, usikkerhet i historiske utslippsestimater og trender i observasjoner. 

I den siste runden av internasjonale flermodellstudier er de samme estimatene for utslipp brukt i de ulike modellene. Trenden i klimapådrivet for den direkte effekten (hvordan partiklene i seg selv påvirker stråling i atmosfæren) følger i stor grad trenden i utslipp for de enkelte aerosolkomponentene, men variasjonen er stor i størrelsen på pådrivet. Utslippsestimatene som ble brukt i disse internasjonale flermodellstudene er oppdatert. De nye og forbedrede utslippsestimatene viser betydelig reduksjon i utslipp av partikler og gasser som raskt danner partikler i atmosfæren, over det siste tiåret. Denne perioden med reduksjon i utslipp sammenfaller med en periode hvor den globale temperaturen har økt raskt, og er av spesiell interesse i prosjektet.

Effekten av de oppdaterte utslippsestimatene er studert ved å bruke en kjemitransportmodell (OsloCTM3) og resultatene er publisert i tidsskriftet Atmospheric Chemistry and Physics. Artikkelen viser betydelig påvirkning på trend og størrelse på klimapådrivet fra partiker over perioden 1990 til 2019 med oppdaterte utslippsestimater. Partiklene reflekterer sollys både direkte og de endrer skyenes reflektivitet. Dette er inkludert i studien. Partikler påvirker også skyenes utbredelse og levetid, og dette gir også et klimapådriv. Hvordan de nye utslippsestimater påvirker denne effekten er imidlertid ikke inkludert i studien, og et viktig forskningsspørsmål.

En annen studie som er akseptert for publikasjon i det samme tidsskriftet har sett på hvordan utslippene legges inn i de globale modellene. Basert på resultater fra OsloCTM3 og 10 andre klima- og atmosfærekjemimodeller, er klimapådrivet spesielt følsomt for ved hvilken høyde utslippene slippes ut i modellen. Dette er en ytterligere faktor for variasjon mellom modellresultater.

Med bedre estimater for strålingspådrivet til aerosoler og klimafølsomheten i kombinasjon med scenario-data, vil vi illustrere usikkerheten rundt hva som kan forventes av endring i global temperatur de neste tiårene. Å ha bedre kunnskap om disse usikkerhetene vil være vesentlig for å vurdere Parisavtalens mål om å begrense oppvarmingen til under 2°C. Målet i Parisavtalen om å begrense temperaturøkningen til ned mot 1.5°C er i ferd med å glippe. Varmeopptaket i havet øker, temperaturøkningen i 2023 vil være nær 1.5°C og energi-ubalansen målt fra satellitt er rekordstor. I tillegg øker konsentrasjonen av drivhusgassene og mengden partikler reduseres. Pågående studier i prosjektet ser på hvilken rolle reduksjon av aerosoler har hatt for denne siste utviklingen.

The large uncertainty in the climate sensitivity is a key topic in climate research and vital for our understanding of the severity of global warming. The complex feedback processes in the climate system make it difficult to determine how sensitive the Earth is to increases in greenhouse gases, and thus how stringent mitigation measures are needed to keep warming below 2°C or even 1.5°C. 

To improve the knowledge of future climate change, we must increase our understanding of past drivers of climate change. Historically, anthropogenic aerosols have masked part of the warming due to the increase in greenhouse gases. The UTRICS project investigates the temporal development of the aerosol effective radiative forcing (ERF). Results of detailed aerosol modeling, taking advantages of international multi-model initiatives, analysis of aerosol observations, as well as in-house simulations, will be combined with observational based time series of global temperature and ocean heat content using an established method, to infer estimates of aerosol ERF time series and climate sensitivity. Our method is a necessary complement to earth system models, both with respect to the highly parameterized processes related to the climate feedbacks and to aerosol and aerosol cloud interaction. 

What implications do estimated climate sensitivity and forcing have on society? This will be illustrated within UTRICS by using the results and future scenarios to calculate the anthropogenic warming over the next 2-4 decades for different levels of aerosol ERFs. This will indicate by how much the uncertainties in projected anthropogenic warming can be reduced if we gain improved knowledge of the aerosol ERF.

UTRICS represents the next step in observational based estimates of climate sensitivity, by taking into account the uncertainties in aerosol forcing time development.

0 projects

FRIPRO-Fri prosjektstøtte

Understanding Temporal aerosol Radiative forcing - Implications for Climate Sensitivity and future warming (UTRICS)

Awarded: NOK 8.0 mill.

Project Period: 2021-2027

Location: Oslo