Portefølje Naturvitenskap og teknologi ikon

Forskningssystemet

Portefølje Humaniora og samfunnsvitenskap ikon

Banebrytende forskning

Portefølje Samisk ikon

Samisk samfunn og kultur

Portefølje Demokrati, styring og fornyelse ikon

Demokrati og global utvikling

Portefølje Velferd, kultur og samfunn ikon

Velferd og utdanning

Portefølje Helse ikon

Helse

Portefølje Klima- og polarforskning ikon

Klima og miljø

Portefølje Landbasert mat, miljø og bioressurser ikon

Mat og bioressurser

Portefølje Energi, transport og lavutslipp ikon

Energi og transport

Portefølje Muliggjørende teknologier ikon

Muliggjørende teknologier

Portefølje Industri og tjenestenæringer ikon

Innovasjon

LTP2 Klima, miljø og miljøvennlig energi ikon

Klima, miljø og energi

LTP2 Samfunnssikkerhet og samhørighet ikon

Samfunnstryggleik og beredskap

LTP2 Fornyelse i offentlig sektor ikon

Velferdstjenester

Forsidebilde

Marin ikon

Petroleum og mineraler

LTP Hav ikon

Hav og kyst

LTP2 Muliggjørende og industrielle teknologier ikon

Mogleggjerande industrielle teknologiar

Tillit og fellesskap

LTP2 Utvikle fagmiljøer av fremragende kvalitet

Høg kvalitet og tilgjengeleg

LTP2 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne ikon

Sterkare konkurransekraft og innovasjonsevne

LTP3 Helse

Et innovativt næringsliv ikon

Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne

Portefolje Petroleum Ikon

Portefølje Hav ikon

Portefølje Utdanning og kompetanse ikon

Portefølje Global utvikling og internasjonale relasjoner ikon

Portefølje Livsvitenskap ikon

Forsidebilde optimalisert

project-bank-technical

Muliggjørende teknologier bakgrunn

Marin bakgrunnsbilde

Statistikk

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.

...eller se sammendrag og annen informasjon om prosjektene i utvalget ditt

Alle porteføljestyrer

En god beskrivelse av denne siden for søkemotoroptimalisering

Forside

Hvordan tildelingene fordeler seg på institusjoner, fylker, fagområder o.l....

Her er noen eksempler på søk du kan gjøre i Prosjektbanken

Alle langtidsplanmål

Veiledning: Hvordan bruke Prosjektbanken.no

Om Fritekstsøk

Ingen populærvitenskapelig framstilling tilgjengelig


Prosjektet med prosjektnummer {{project number}} ble ikke funnet

Teknisk beskrivelse

Oisann, her gikk noe galt. Kan du prøve å laste siden på nytt?  Dersom feilen vedvarer, vennligst kontakt oss.         

Se statistikk relatert til dette langtidsplanmålet

Se prosjekter relatert til dette langtidsplanmålet

knyttet til dette LTP-målet har blitt tildelt penger

har blitt tildelt til prosjekter knyttet til dette LTP-målet

har blitt tildelt til prosjekter knyttet til denne porteføljen

knyttet til denne porteføljen har blitt tildelt penger

Om Prosjektbanken

2018

2020

2021

2019

Kunnskapsdepartement

Arbeids- og inkluder

Energidepartementet

Nærings- og fiskerid

Utenriksdepartemente

Diverse

Finansinntekter

Teknologi

Buskerud

LTP3 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne

LTP3 Et kunnskapsintensivt næringsliv i hele landet

LTP3 Hav og kyst

LTP3 Petroleum og mineraler

LTP3 Muliggjørende og industrielle teknologier

LTP3 IKT og digital transformasjon

LTP3 Nano-, bioteknologi og teknologikonvergens

UoH-sektor

Instituttsektor

Næringsliv

Helseforetak

Offentlig sektor

Øvrige

Ukjent Sektor

Utlandet

ukjent

Portefølje Energi og transport

Portefølje Forskningssystemet

Portefølje Muliggjørende teknologier

Programmer

Innovasjonsprosjekt

Avanserte produksjonsprosesser

Bransjer og næringer

Nanoteknologi/avanserte materialer

Politikk- og forvaltningsområder

Nordområdene

Energi

Anvendt forskning

Petroleum

Bruk/drift av forskningsinfrastruktur

Globale utfordringer

Tørkeperioder kan gjøre bakken hardere og frastøte seg vann, dette fører til økt fare for flom og jorderosjon hvis det skulle komme styrtregn. Sammenfallende hendelser hvor en tørkeperiode ender i styrtregn kan derfor forårsake større skader på infrastruktur og avlinger enn enkelthendelser med kun tørke eller styrtregn. Global oppvarming har forårsaket at både tørkeperioder og styrtregn intensiveres og skjer oftere, som også kan føre til at sammenfallende hendelser med tørke etterfulgt av styrtregn også kan intensiveres og skje oftere. 
Selv om det er funnet en økning i tørkeperioder og ekstremnedbør med global oppvarming også i klimamodellene, er det også en stor spredning mellom modellene på hvor mye og i hvilke områder som opplever mer tørke og nedbør. Prosjektet vil undersøke faktiske historiske hendelser hvor tørkeperioder endte i styrtregn i værobservasjoner og værmodelldata for å finne passende indekser som kan brukes til å analysere hvordan de forekommer i klimamodellene. Modeller på finere skala gjør en bedre jobb med å modellere nedbør, prosjektet vil derfor bruke finskala høytoppløselige klimamodeller og globale klimamodeller for å se hvordan tørkeperioder avsluttet med styrtregn forekommer i disse. De modellene som gjør det godt opp mot observasjoner vil bli identifisert.  Videre vil prosjektet studere endringene i hyppighet og intensitet av sammenfallende hendelser med tørke og styrtregn med global oppvarming.
En av grunnene man vet til hvorfor det er stor usikkerhet knyttet til hvordan klimamodellene gjenskaper nedbørsmønstre er hvordan fordamping varierer over skog- og andre arealer. I prosjektet vil vi se på effekten av avskoging og økt skogbruk i globale modeller, og gjøre egne beregninger over mindre areal på finskala for å for å se hvordan fordamping blir påvirket. Resultatene av prosjektet er viktig får å unngå eller minimere skadene slike sammenfallende med tørke etterfulgt av styrtregn kan forårsake.

Global warming intensifies drought and extreme precipitation. Compound events with droughts ending in intensified precipitation - DRIP can cause large damages but are extremely understudied. This project aims to estimate the change in frequency and intensity of DRIP events with global warming due to changes in the water-cycle. We will identify actual historical compound DRIP events and find indices that are suitable to identify these events in model data. As global climate models show a large spread in precipitation for both historical and the different future climate projections, there is expected to be a spread in model projections of DRIP events as well. We will constrain this spread by identifying global climate models that do a good statistical representation of historical DRIP events and by analyzing large ensembles to evaluate the natural variability. As higher resolution modelling shows a better representation of the water cycle, the project will analyze regional downscaled global models in identified regions of interest.  We will also perform in-house regional simulations of identified global models down to convection permitting scale to study the change in DRIP events with model resolution. The project will also target a highlighted uncertainty connected to the water-cycle by exploring how evapotranspiration and the occurrence of DRIP events found in climate models respond to land use change. For this analysis we will extend the regional downscaling to include sensitivity studies which contain deforestation and forestation. Results gained from DRIP will make a large contribution to the knowledge needed on future mitigation measures due to the increase in compound events.

DRIP - DRought ending in Intensified Precipitation

The Natural History Museum, University of Oslo (NHMO) plans to host the annual scientific conference for European Association for Vertebrate Palaeontology 2024 in Longyearbyen, Svalbard in partnership with Evolutionsmuseet, University of Uppsala (EM-UU), The University Centre in Svalbard (UniS) and Svalbard Museum (SM). This will be the first international conference for vertebrate palaeontology in Norway and comes as a result of the last two decades of research on fossils from Svalbard. Hosting the conference in Longyearbyen is a major attraction for international researchers, and an opportunity to showcase Norwegian research in the Arctic. The conference will focus on polar research, with dedicated sessions on the frontiers of high latitude palaeontology and will result in contributions from the hosts to international processes, such as ICARP IV.

EAVP 24 – a polar perspective of palaeontology
Application for event support

The ongoing climatic changes will have undisputable effects on biodiversity and ecosystems. For small ectotherms (e.g. insects) the current state-of-the-art focusses on physiological performances (often measured as critical thermal limits), warming tolerance (resilience) and phenotypic and evolutionary responses. These data provide input to models used to describe expansion – or more often restriction – of species distributions. The climate is changing especially rapidly in the Arctic. Much of the knowledge we have on responses (or lack hereof) to warmer temperatures in terrestrial arthropods is based on studies on temperate and tropic species. Further, the little we do know about the realized warming tolerance under field conditions in the Arctic is based on extreme physiological endpoints, such as critical thermal maxima, measured in the laboratory. The aim of the project is to investigate the consequences of increasing temperatures on behaviour and energy budget for coping with heat under field relevant conditions in Arctic insects. In doing so, the project will generate much needed information on potential overlooked consequences and resilience of Arctic insects to increasing temperature. Here, we want to explore to role of behavior for thermal adaptation and adaptive thermal responses, and assess the energetic consequences of increasing temperatures. The results might fundamental change our understanding of thermal adaptation in small ectotherms in general and the current predictions regarding the resilience to climate change specifically. Thus, there is a potential for reforming the research field.

The role of energy budget in a changing world: Are forecasts missing an important aspect for Arctic insects?

The term "hunger gap" (no: “vårknipa”) traditionally used in agricultural communities, refers to the period at the end of winter when winter provisions are depleting, yet the growing season has not yet started. In contemporary usage, the term also describes the food situation for wild animals, which may encounter challenging conditions at the end of winter. This situation is particularly pronounced in the Arctic, where the Svalbard reindeer is awaiting new plant growth after an eight-month-long winter. The limited winter food supply has prompted various morphological, physiological, and behavioral adaptations to conserve energy, crucial for overcoming the "hunger gap". The aim of my thesis is to investigate annual and individual variation in what ends the “hunger gap” for reindeer. I will utilize a dataset of activity and heart rate monitoring of ca 50 GPS-marked female Svalbard reindeer. In these data there is a very rapid increase in activity and heart rate from a “winter mode” to “summer mode”, a signal I define as the end of the “hunger gap”. I hypothesize a relatively large annual variation in the date of this switch, cause by annual variation in snow melt, spring temperatures and plant growth. On the individual level I will investigate the effect of body condition, age and reproductive status on the date of the “end of hunger gap” signal. I will be provided with activity and heart rate data from my supervisor, and will myself collect the required data on ground spring temperatures and calf at heel status together with a field assistant in august 2024.

From winter time to summer time – what ends the "hunger gap" for Svalbard reindeer?

Prosjektet går ut på å invitere forskere fra norske eller utenlandske universiteter til å presentere sin forskning om økonomi og klima ved Handelshøyskolen ved Universitetet i Stavanger (HHUiS).

Dette skjer i form av et seminar som vanligvis finner sted en gang i uken. En kjent forsker fra et annet universitet kommer til Stavanger og holder et 60-minutters seminar og har en rekke møter med forskere i Stavanger. Vi prøver å ha minst 6-8 møter per gjest. I tillegg spiser gjesten lunsj og middag med UiS-ansatte.

Disse seminarene er en del av en eksisterende seminarserie som også tar for seg andre klimaspørsmål. En stor del av seminarene er imidlertid fokusert på klimaendringer og økonomi, og det er kun til disse seminarene vi søker midler.

En aktiv seminarrekke er hjertet i et forskningsuniversitet, og svært viktig for at forskerne ved universitetet skal kunne utvikle seg og være en aktiv del av det globale forskningsmiljøet. Dessverre må vi av budsjettmessige årsaker kutte ned på denne aktiviteten i år og fremover, og derfor sender vi denne søknaden for å be om midler til denne aktiviteten.

UiS har et meget energisk forskerteam innen økonomi og klima. For eksempel ble Dora Simons forskning nylig nevnt i The Economist, Anders Åkermans forskning ble denne uken nevnt av Det hvite hus i den amerikanske presidentens årlige økonomiske rapport, og Torfinn Harding skriver jevnlig artikler i Dagens Næringsliv og opptrer på norsk TV. For at denne gruppen skal overleve, er det svært viktig å kunne arrangere seminarer om klimaendringer på høyeste internasjonale nivå.

Seminarer med internasjonale forskere om økonomi og klima ved Universitetet i Stavanger

The importance of non-timber forest products (NTFPs) for better balancing tropical forest conservation and poverty alleviation goals is increasingly recognised. Yet, in Africa, poor understanding of the impact of harvesting on species’ populations and forest carbon stocks, together with little information on the traditional institutions which have informally regulated NTFPs extraction in the past -and could continue to do so in the future-, hamper the use of NTFPs in both forest conservation and development initiatives. 
AFRI-FOR will gather the knowledge needed to determine (1) the key enablers of sustainable harvesting for groups of plant or wild meat species, (2) which types of NTFP harvesting can have synergies with carbon storage, and (3) how traditional institutions can be integrated into formal conservation. To achieve these objectives, AFRI-FOR provide new methods, including (i) a new interdisciplinary approach for investigating NTFPs harvesting impacts, combining traditional ecological knowledge (TEK, from local communities), surveys of plants and wildlife, market surveys and modelling techniques; and (ii) a novel standardised protocol for gathering information about traditional institutions and compliance towards them. AFRI-FOR will gather data and knowledge from 20 socio-ecological forest contexts in five countries (Sierra Leone, Cameroon, DR Congo, Uganda and Kenya), which will allow insights to transcend single sites and provide a much-needed general understanding. This high-risk and high-gain project will provide a step-change in our ability to inform forest conservation in Africa, by identifying synergies between biodiversity conservation, carbon storage and poverty alleviation goals.


Improving tropical forest conservation in Africa

There has been great emphasis on quantifying the release of greenhouse gases such as carbon dioxide and methane from melting permafrost. However, research on links between melting glaciers and permafrost and nitrogen release has been limited, despite its potential as a direct or indirect greenhouse gas. Recent studies have suggested that weathering of shale and coal bedrock in proglacial/periglacial environments has the potential to be a terrestrial hotspot for nitrogen release into the aquatic system. Mobilised nitrate may be converted into nitrous oxide (a greenhouse gas ~300 times more potent than CO2 on a 100-year time scale), and may impact nitrogen-limited coastal ecosystem productivity and carbon cycling. Svalbard is one of these potential terrestrial nitrogen hotspots, and is therefore an ideal place to quantify geogenic N sources, subsequent transport and processing across the aquatic continuum, and eventual marine fate. Last year, an AFG awarded as part of the NITRIRUN project (RiS ID 12255) gathered detailed data from one small catchment near Longyearbyen, to investigate the processing and cycling of nitrogen on land in one small river system. In the proposed fieldwork, we will start upscaling this work. The ultimate aim is to develop a process-based catchment nitrogen model for Adventdalen in southwest Spitsbergen, representing geogenic N mobilisation, vertical nitrous oxide losses during transit from source area to coast, and coastal delivery. A crucial first step in setting up this model is to define the source areas of geogenic nitrogen, and that is the focus of this AFG. Project aims are therefore to establish: (1) where geogenic nitrate is entering surface waters; (2) nitrate concentrations and their variability; and (3) link results to broader landscape features that can be easily derived from readily-available spatial datasets, for upscaling and extrapolation outside the study area.

Characterising geogenic nitrate source areas in Adventdalen

In my master thesis, I will investigate the reproductive success of a Svalbard breeding population of the snow bunting Plectrophenax nivalis in relation to food abundance. The snow bunting is the world’s northernmost breeding passerine species. Assessing how species like the snow bunting are able to adapt is critical for understanding ecosystem dynamics in a rapidly warming Arctic. Adult snow buntings feed mostly on plant material, but they provision their young with arthropods. By examining how breeding success in snow buntings relates to food abundance, I aim to determine whether climate change is inducing a mismatch between snow bunting breeding phenology and the timing of arthropod peak biomass. To distinguish the complex effects of climate change from the large inter-annual variation characteristic for the Arctic, long-term monitoring data is essential. 
This project is part of the snow bunting long-term monitoring project (SNOWBUNTING, RiS ID 2272) which has monitored the annual reproductive success of snow buntings since 1998. The project registers onset of breeding, clutch size, nestling weight, and fledgling success in response to local weather and largescale climatic parameters. Since 2014, it also includes monitoring of seasonal variation in insect abundance. My fieldwork will cover all monitoring in 2024, ensuring the continuation of the long-term time series. Together with data from the previous years, the 2024 data will be critical to understand the relationship between snow bunting breeding phenology and the timing of arthropod peak biomass. The field campaign is scheduled from June 10th until mid-August. Nest monitoring will require almost daily fieldwork until mid-July. Arthropods will be monitored with pitfall traps, emptied every 4th day between June 10th – August 18th. Collected arthropods will be identified to group-level and their dry weight estimated to investigate seasonal variation in arthropod abundance.

Breeding phenology of Svalbard snow buntings in relation to arthropod abundance

Warming temperatures and a reduction of sea-ice scour opens the Arctic intertidal as habitat for colonization by both seaweeds and marine invertebrates. Indeed, large increases in the biomass of seaweeds and invertebrates on Arctic coasts have already been documented in the past decades and are predicted to continue. To understand the ramifications of this widespread ecological change in the Arctic intertidal, one needs to examine species-specific responses and how these drive inter-species interactions and ecosystem dynamics. Information about Arctic intertidal communities across environmental gradients are few, and even more scarce are studies on: species adaptability, biotic interactions, and regional variability in population and community structure, all of which contribute to ecosystem stability.

We propose to examine the stability of components of the Arctic intertidal ecosystem along an environmental gradient (low wave & sea-ice stress -> high wave & sea-ice stress). Specific objectives are to study the effects of abiotic forcing on i) seaweed morphology ii) the colonization of the intertidal by seaweeds and invertebrates iii) the genetic constitution of intertidal seaweed and invertebrate populations. 

During a field expedition to Svalbard in the summer of 2024, we will perform quadrat and transect surveys of intertidal biota, as well as collect samples for further morphological, taxonomical, and genetic analyses. 

The main challenge is to collect samples at sites that present a broad enough environmental gradient for an impactful study. We can reach a variety of exposed and sheltered sites in Kongsfjorden to achieve the stated objectives. Collaboration with other researchers to obtain freshly collected or preserved material for genetic analysis from Svalbard outside of Kongsfjorden will be desirable to broaden the scientific impact of this study.

Intertidal ecosystem response to an increasingly ice-free Arctic

SASCHA har som mål å utvikle praktiske verktøy og metoder for å vurdere og håndtere kulturminner når klimaendringer utgjør en risikofaktor. Prosjektet ledes av University College London (UCL), og har Norsk institutt for kulturminneforskning (NIKU), Arizona State University (USA), NHAZCA (Italia) og North Carolina State University (USA) med som partnere. ICCROM (International Centre for the Study of the Preservation and Restoration of Cultural Property), English Heritage Trust (Storbritannia) og Ventotene kommune (Italia) deltar i prosjektet som samarbeidspartnere. 

 Hovedmål for prosjektet:  
- Utvikling av indikatorer og målemetoder for måling av klimaendringers virkning på kulturarv. 
- Etablere metoder for å involvere relevante aktører i identifiseringen og målingen av disse virkningene. Metodene skal kunne tilpasses lokale forhold og kulturell kontekst. 
- Utvikle verktøy for å hjelpe beslutningstakere til å vurdere og anvende målinger på ulike nivåer. 
- Utforske utfordringer og muligheter knyttet til bruk av nye metoder for vurdering klimarelaterte risikofaktorer for kulturminner. 

Ved å oppnå disse målene skal SASCHA ruste lokalsamfunn og kulturminneforvaltningen til å bedre forstå og håndtere klimarisiko. I tillegg, gjennom samarbeid med organisasjoner som UNESCO og ICCROM, skal SASCHA bidra til globale diskusjoner om hvordan klimaproblematikken kan integreres i kulturminneforvaltningens praksis. Alt i alt vil SASCHA legge til rette for politikkutvikling og styrke kulturminneforvaltningen ved å tilby verktøy og metoder for å effektivt vurdere, tolke og formidle klimarisiko for kulturarvsteder over hele verden.

SASCHA proposes operationalisation for transferable risk assessment and a value-based decision support tool. Supported by this approach, the overarching aim of SASCHA is therefore to develop innovative methods for understanding risks of climate change for heritage that allow for multiscale analysis and scalable approaches, bridging the gaps between local knowledge and global data, and from local vulnerability to global risks. To this end, SASCHA will: a) develop a set of operationalised indicators/metrics for relevant determinants of climate change; b) develop a locally adaptable protocol for stakeholders' engagement in the identification of relevant determinants of climate impacts that acknowledge and celebrate diversity in cultural contexts; c) develop a climate adaptation decision support tool to evaluate relevance of assessment approaches for different spatial scales; d) explore the challenges and opportunities of an operationalisation approach to climate change--heritage risk. Addressing a complex, wide and research-intensive subject, SASCHA unfolds several organisational, scientific, technical, technological and cultural heritage-oriented elements. SASCHA includes four research partners, together bringing significant experience in climate change and heritage and requisite expertise in physical sciences (UCL), social sciences and humanities (NIKU, NCSU/ASU) and technology (NHAZCA). The consortium can significantly contribute to safeguarding and protecting their region's coastal heritage but also to the global discussion of the integration of climate impacts assessment on cultural heritage through the close collaboration with UNESCO's Advisory body, ICCROM and case study stakeholders. SASCHA will develop methods for assessing, interpreting, and communicating climate change risks for heritage, while also supporting effective policy development and heritage management.

Multiscale approaches and scalability within climate change-heritage risk assessments

Spinnfrustrasjon i molekyler

Midlene fra FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek fordelt på år

Midlene fra FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek fordelt på fylker

Midlene fra FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek fordelt på fagområde

Researcher

Elektroner har en iboende egenskap kalt spinn. En standardantakelse i kvantekjemisk modellering er at det finnes en felles spinnakse for alle elektroner og at deres respektive spinn, enten er parallelle eller antiparallelle til denne. På et mer abstrakt nivå betyr dette at et system har en bestemt spinnsymmetri. Når et system forstyrres, for eksempel av en laserpuls, kan det hoppe over til en annen tilstand, men slike overganger er kun tillatte hvis den nye og den gamle tilstanden har eksakt samme spinnsymmetri.

Denne antakelsen er i mange tilfeller korrekt, men den bryter sammen for molekyler med så massive atomer at relativistiske effekter blir relevante. Den er heller ikke gyldig for systemer i veldig sterke, ikke-uniforme magnetfelt. Systemet opplever da spinnfrustrasjon i den betydning at det ville kreve energi å rette spinnene etter en felles akse. I steden retter spinnene seg etter lokale akser og inngår i et kompromiss mellom magnetiske og ikke-magnetiske krefter.  For molekylære systemer er spinnsymmetribrudd veldig lite studert.

Dette prosjektet har utviklet beregningsmetoder setter de vanlige hindringene for en korrekt beskrivelse av molekyler i magnetfelt fullstendig til side.  Disse metodene har blitt brukt til å studere hvordan spinnsymmetribrudne grunntilstander (de stabile tilstander med lavest energi)   kan påvirkes med magnetfelt. Et uventet funn var at responsen fra lokale spinntettheter og andre frihetsgrader er uavhengige siden energibidragene er addititve.  Vi viste at denne uavhengigheten beror på eksakt to betingelser: det tilførte, ikkeuniforme magnetfeltet er svakt og grunntilstanden er nær en singlettilstand (en tilstand der alle elektroner forekommer som par med motsatt spin).

Det har også blitt implementert metoder som gjøre det mulig å studere overgangen til eksiterte tilstander. Først beregnes grunntilstanden, og deretter beskrives de nødvendige endringer opp til den eksiterte tilstanden. Med de nye metodene kunne vi undersøke hvordan magnetfelt påvirker molekylære energispektra. For eksempel kan et magnetfelt "dytte opp" den konvensjonelle grunntilstanden, mens en annen, forhenværende eksitert tilstand, "trekkes ned" og dermed blir den nye grunntilstanden. På denne måten kan grunntilstanden diskontinuerlig endre karakter som en funksjon av magnetfeltet. Noen overganger mellom grunntilstanden og enkelte eksiterte tilstander er spinnsymmetriforbudte, men et ikke-uniformt felt bryter spinnsymmmetrien og tillater en del slike overganger. Vi har studert fenomenet i flere molekyler.

Vi har også anvendt beregningsteknikker på mer fundamentale spørsmål omkring et beregningsretta rammeverk kalt tetthetsfunksjonalteori (DFT). Her utnyttes at alle grunntilstandsegenskaper i prinsippet kan kan beskrives med elektrontettheten, spinntettheten og strømtettheten. Vi har sammenlignet mer nøyaktige metoder med DFT-modeller. I tillegg har noen matematiske resultater knyttet til DFT i magnetfelt kommet frem som resultat av dette prosjektet. (1) En sammenheng mellom ikke-kollineær spinntetthet og kinetisk energitetthet. (2) En ny måte å innlemme magnetfelteffekter i DFT. (3) En ny måte innlemme orbital- og spinneffekter i DFT via den fysiske strømtettheten.  (4) En stringent matematisk analyse av standard algoritmen som brukes for å beregne grundtillståndet i DFT.

An external non-uniform magnetic field is capable of breaking both spin-symmetry and time reversal symmetry. Alternatively, spin-orbit coupling in heavy elements combined with an external uniform magnetic field is also capable of the same symmetry-breaking. There will then no longer be a single, global spin quantization axis, and the system is said to be spin frustrated. Another consequence is that transitions that would otherwise have been symmetry-forbidden may now be allowed, i.e. a non-zero transition moment may be induced. This opens up for modulation of transitions to excited states using magnetic fields. The primary objective is to use ab initio calculations to study the magnetic field-modulation of ground state spin frustration and transitions to excited states. To achieve this, new computational methods will be implemented:

* For molecules without heavy atoms, a General Hartree-Fock (HF) and DFT method for non-uniform magnetic fields will be develop. Important technical point are the direct, non-perturbative inclusion of magnetic fields and the use of London atomic orbitals (LAOs).

* For molecules with heavy atoms, a 4-component relativistic HF and DFT method will be developed. Important technical points are again non-perturbative treatment of magnetic fields and LAOs as well as the use of Restricted Magnetic Balance.

* A 2-component relativistic method (X2C) will also be developed to enable studies on larger molecules.

* Both 2- and 4-component linear response/RPA methods (for non-magnetic properties) will be developed and used to study magnetic field effects on transition moments.

Magnetic field-variation of several quantities related to spin frustration will be studied. In particular, the total S^2 of the ground state provides a fairly direct measure of spin-mixing. Also, anapole moments will be studied, since spin contributions have previously only been addressed using model Hamiltonians.

Molecular spin frustration

Levetidsforlengelse av offshorekonstruksjoner og komponenter er avgjørende for å sikre økt utvinning av norske petroleumsressurser innenfor et miljømessig bærekraftig rammeverk. Oljeutvinning fra eksisterende oljefelt og kobling av nye felt til eksisterende infrastruktur er viktig både for miljø og kostnadsbesparelser. Dette er ikke bare energieffektivt med tanke på å redusere karbonavtrykket, men anses også som den eneste mulige løsningen for utvinning av enkelte mindre felt. Levetidsforlengelse er utfordrende på grunn av nedbrytning og aldring. Eldre komponenter trenger ofte nødvendig (og kostbar) reparasjon og vedlikehold for å sikre at den strukturelle integriteten fortsatt er beholdt etter mange år i drift. AMRREX-prosjektet har introdusert to nye additive tilvirkningsmetoder (AM) med forskjellige råmaterialer; (i) AM ved bruk av tråd og lysbue (WAAM), og (ii) AM ved laser metall deponering (LMD). Disse to prosessene ble testet på reparasjon av skadde komponenter for å forlenge deres levetid. Hovedformålet med prosjektet var å gjennomføre WAAM- og LMD-prosesser for reparasjon og renovering av 2-3 offshore-komponenter, som oppfyller O&G materialkrav, og med en målbar kostnadsreduksjon og redusert ledetid. De viktigste FoU-oppgavene som er utført, inkluderer 1) å utvikle LMD- og WAAM-prosesser for reparasjon og fornyelse av komponenter, 2) generere kunnskap for on-site reparasjon, 3) etablere forholdet prosess-egenskap-ytelse gjennom generiske studier, 4) utvikle digitalt rammeverk for robust on-site reparasjonsplanlegging, 5) utføre materialkarakterisering og prosessimulering og 6) demonstrere og gjennomføre on-site reparasjonsmetode.

FoU-aktivitetene og innovasjonene i Amrrex-prosjektet drives og realiseres gjennom industrielle case-studier. To komponenter, en termolomme og en ventilplugg, har blitt reparert ved hjelp av LMD-teknologien og reinstallert for service. Etter to års drift etter reparasjon er overflateinspeksjonen av termolommen utført, og resultatene indikerer at den reparerte delen fortsatt holder god kvalitet og at komponenten kan reinstalleres for ny service. WAAM-prosessen ble brukt til å reparere en rørkomponent som nå er installert for testing. I løpet av prosjektet ble det utført to on-site reparasjoner i samarbeid med prosjektpartnerne. Disse vellykkede case-studiene la solid kunnskapsgrunnlag for fremtidige on-site reparasjoner. I prosjektet er det utviklet et digitalt rammeverk for å støtte robust AM-basert reparasjon. Den digitale verktøykassen kan bidra til å definere og optimalisere prosessparametere og sikre vellykket reparasjon på første forsøk, gjennom å lage en digital modell av den skadde komponenten og utføre automatisk baneplanlegging, prosessparametervalg og prosessimulering. Flere generiske case-studier er også utført for å generere kunnskap om AM-prosesser, materialer og on-site reparasjonsprosesser, noe som har resultert i flere vitenskapelige publikasjoner. Oppsummert er AM-basert reparasjonsteknologi, spesielt on-site reparasjonsmetoden, blitt utviklet og demonstrert. Resultatene vil ha betydelig innvirkning på fremtidige løsninger for levetidsforlengelse for konstruksjoner i olje- og gassindustrien, og er også lett overførbare til andre industrisektorer, f.eks. offshore vind og maritim.

Lifetime extension of offshore structures is urgent to meet the increasing drive to enhance the recovery from oil fields on the Norwegian continental shelf (NCS). The use of existing infrastructure is not only energy efficient with reduced carbon footprint, but is also regarded as the only economically viable solution for development of many small fields. The physical degradation and aging of offshore structures and components are main challenges for structural life extension. Aged components often need necessary (and expensive) repair and maintenance to ensure that the structural integrity is still retained throughout the extended life. The underlying idea of the AMRREX project is to introduce the emerging additive manufacturing (AM) technologies for "on-site" and "on-time" repair and refurbishment of damaged components in order to secure and extend lifetime of offshore structures. The main R&D challenge is to establish the relationship between AM process, microstructure, material properties and component performance. The innovation in the AMRREX project will result in substantial cost reduction and reduced lead time for repair and refurbishment of offshore components. A successful implementation of the innovation will represent a "game-changer" for the use of AM processes in repair and refurbishment of components in many applications, and will in this way be opening up for a wide range of opportunities for the participating partners. The innovations in the AMRREX project will benefit not only the oil and gas industry but also other industries and sectors such as marine, manufacturing, building and infrastructure and renewable energy.

0 antall prosjekter

PETROMAKS2-Stort program petroleum

Additive manufacturing for repair and refurbishment of offshore components to extend structural lifetime

Tildelt: kr 9,0 mill.

Prosjektperiode: 2018-2021

Sted: Buskerud