iCSI - industrial Catalysis Science and Innovation for a competitive and sustainable process industry

iCSI var gjennom årene 2015-23 et Senter for forskningsbasert innovasjon (SFI) innen vitenskap og innovasjon knyttet til katalytiske prosesser i norsk, landbasert industri. Disse kjemiske prosessene forsyner det globale markedet med produkter som påvirker vår matforsyning og levestandard, dvs. kjemikalier, mineralgjødsel, gjødsel, plast, og energibærere. Forskningen har vært viktig for den globale konkurranseevnen, samt for reduksjon av miljøkonsekvensene av kjemisk prosessering og energikonvertering, og fagområdet karakteriseres av at naturvitenskaplig innsikt og teknologiske framskritt fort kan få kommersiell verdi. iCSI samlet industripartnerne YARA, K.A. Rasmussen AS, Dynea, INEOS Inovyn, og Topsøe, og forskningspartnerne Universitetet i Oslo (UiO), SINTEF og Norges Teknisk-Naturvitenskaplige Universitet (NTNU). Dette omfatter de viktigste forskningsgruppene innen katalyse i Norge, og industripartnere som besitter ledende katalysator- og prosessteknologi og driver betydelig industrivirksomhet i og utenfor Norge. iCSIs grunnleggende visjon var å etablere kompetanse og teknologi som gjør industripartnernes utnyttelse av energi og råstoffer til den beste i verden. iCSI ønsket også videreutvikle en solid kunnskapsbase for norsk kjemisk industri, som vil bidra ut over senterets levetid med å sikre arbeidsplasser samt redusere energiforbruket og eventuelle skadelige utslipp til miljøet. Beste tilgjengelige metodikk innen syntese, karakterisering, og kinetiske undersøkelser har vært benyttet til å finne faktorene som bestemmer ytelsen til katalysatorer under industrielle betingelser. Basert på dette utviklet senteret prediktive verktøy for materialer-, kjemi- og prosessoptimalisering. iCSI har hatt et budsjett på MNOK 196 over 8 år og NTNU var vertsinstitusjon. Senteret har drevet forskerutdanning i form av 15 PhD- og 6 postdoktorstipendiater, utviklet et omfattende internasjonalt forskningsnettverk, samt fremmet kvinner i norsk innovasjons- og forskningsledelse. I rapporten fra evalueringen av de naturvitenskapelige forskingsmiljøene i Norge 2022-2024 (EvalNat) blir iCSI pekt ut som et av tre eksempler på av betydningen av kjemisk forskning; ved å bidra til utvikling og overføring av mer bærekraftige teknologier til industrien, raskt opptak av resultater fra grunnleggende forskning og hjelp til å takle dekarbonisering av energisystemet. De involverte katalysemiljøene karakteriseres som faglig meget sterke. De viktigste resultatene og milepælene for iCSI gjennom 8 år kan oppsummeres som: - Sterkt strategisk involvering fra fornøyde industripartnerne som legger vekt på senterets faglige tyngde og kompetanse, tilgang på oppdaterte og avanserte laboratoriefasiliteter, samt prosjektets langsiktige forpliktelse - Kunnskap generert i senteret er brukt til å utvikle modeller og prosedyrer som anvendes for å effektivisere de industrielle prosessene, og derigjennom bidra til redusert energiforbruk, bedre utnyttelse av råstoffer og mindre uønskede utslipp. Industrien sier deltagelsen har satt dem i posisjon til å ta bedre beslutninger og forbedre konkurranseevnen. - Totalt 96 vitenskapelige tidsskriftspublikasjoner pr april 2024, blant disse tre i Angewandte Chemie og to i Journal of the American Chemical Society (JACS), regnet blant de mest prestisjefylte vitenskapelige tidsskriftene innen kjemifaget. Minst 5 ytterligere artikler er i prosess for publisering. - 45 av publikasjonene har samforfatterskap med industripartnerne. - 59 av publikasjonene har samforfatterskap med internasjonale forskningsmiljøer. - 11 formidlinger av populærvitenskapelig karakter, muntlig, skriftlig og pr video. - iCSIs professorer og seniorforskere har veiledet 42 masteroppgaver ved NTNU og UiO direkte relatert til forskning i senteret, en internasjonal utvekslingsstudent blant disse. - iCSI har arrangert årlige fagseminarer for forskings- og industripartnerne. Seminarserien ble avsluttet med et firedagers møte i Trondheim 5.-8. juni 2023 med deltagelse fra 70 norske og inviterte, internasjonale katalyseforskere. - De årlige seminarene inkluderte presentasjoner ved, og rådgivende møter med, de tre medlemmene av Scientific Advisory Committee. - Med unntak av en pandemi-pause, har iCSI årlig vært representert i de viktigste internasjonale konferansene, med faglige presentasjoner og postere. - Professor Unni Olsbye ved UiO mottok i 2019 prisen for fremragende naturgasskonvertering, den mest prestisjefylte internasjonale anerkjennelsen på dette feltet. - PhD student Dimitrios Pappas fikk pris for beste europeiske doktorgrad innen katalyse i 2021. - Seniorforskerne i iCSI har holdt cirka 60 inviterte plenum-, keynote- og gjesteforelesninger internasjonalt i senterets levetid. - Sist, men ikke minst: Brorparten av kandidatene utdannet i iCSI på PhD- og masternivå ble rekruttert til teknologiutvikling og bærekraft hos industripartnerne eller andre industriaktører, mens noen få fortsetter karrierer innen akademia og instituttsektoren.

The report Evaluation of Natural Sciences in Norway 2022-2024, commissioned by the Research Council of Norway, was recently published. In this report, the iCSI research groups were characterized as very strong and the iCSI Centre was selected as one out of three impact cases within chemistry in Norway: • “… the impact cases submitted to the evaluation illustrates the breadth of the research as well as its often significant impact. The cases include development and transfer of more sustainable technologies to industry, rapid uptake of results from fundamental research (………), and helping tackle decarbonisation of the energy system.” • “Case: SFI iCSI: During 2015-16, the centre started research to deepen understanding of catalysis in the production of PVC, nitric acid and formaldehyde – bulk chemicals for which there are large markets and many industrial uses, and of which members of the industrial consortium are major producers. iCSI developed new methods and protocols which were used by the industrial partners to increase yields, reduce energy consumption, develop new process technologies and reduce the risk of environmental pollution." 100 peer reviewed scientific publications, more than 200 presentations at seminars and conferences, and 11 popular disseminations in various channels have come out of iCSI. The outcomes further vary with the industry partners’ market, size and location of own research activities and other factors. Their statements below may be summarized as the most important: • The long-term scope of the SFI grant scheme. • Synergistic cooperation and access to world-class expertise • Very interesting collaboration with talented people and institutions • Fundamental knowledge that provides opportunity for improvement of “mature processes”. • Improved theoretical insight into the kinetics and chemistry of important reaction systems. • Recruitment of competent candidates at PhD and MSc level • Networking and visibility on the global “catalysis map”. • For a smaller company with limited R&D resources: these kinds of collaboration projects are of major importance in helping us stay up-to-date and curious about new possibilities. The most important proof of the industry partners satisfaction with their involvement in iCSI is their commitment to a new SFI grant application. The 16 PhD and 42 Master candidates trained in iCSI now work in the chemical industry or at universities and research institutions, where they use their education to significantly reduce the climatic and environmental impacts of chemical processes. They are part of a much bigger cohort of graduates and postgraduates from the iCSI research groups who have taken similar skills with them to industry.

iCSI is a Centre for research based innovation (SFI) on Catalysis Science and Innovation related to industrial processes key to Norwegian land-based industry, global industrial competitiveness, and future chemical processing and energy conversion with minimum environmental footprint. These processes supply key sectors of the global market (catalysts, chemicals, fertilizer, plastics, fuels, etc.); the very products that impact our food supply and standard of living the most. iCSI teams the industrial partners Yara, K.A. Rasmussen, Dynea, INOVYN and Haldor Topsøe, with the research partners University of Oslo, SINTEF and Norwegian University of Science and Technology. The industrial partners all have leading technology in areas where the core business relies largely on catalysis, and represent significant industrial operations in Norway as well as internationally. The research partners comprise the main academic groups within industrial catalysis in Norway. The iCSI basic vision is to establish competence and technology that promotes world class energy and raw material efficiency for the industrial partners. iCSI will also be a strong future knowledge base for the Norwegian chemical industry, and benefit society in terms of securing jobs, reducing the energy consumption and abating harmful emissions to the environment. State-of-the-art methodology in synthesis, characterization, and kinetic investigations will be applied to identify factors critical to the performance of complex catalysts operating under industrially relevant conditions. Based on such insight, predictive tools for materials, chemistry and process optimization can be developed. The iCSI total budget is MNOK 192 (2015-2023) and NTNU is host institution. Significant researcher training in the form of ~12PhD and ~6postdoctoral fellowships is included. iCSI has an extensive international research interface and a profile of promoting excellence and leadership of women in research and innovation.