Årets Danske Forskningsresultat 2013: Her er vinderne

Fremtidens støjfrie og miljøvenlige bil med kun vand som affaldsstof er rykket et stort skridt nærmere den almindelige borger.

Et hold af danske og tyske forskere med lektor Matthias Arenz fra Københavns Universitet i spidsen har formået at reducere behovet for det meget dyre metal platin i bilens katalysator, og det rykker brintbilen betydeligt tættere på at kunne masseproduceres.

Bedriften indbringer nu Matthias Arenz og hans kollegaer prisen for Årets Danske Forskningsresultat 2013.

Den bliver overbragt i dag klokken 14 på Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Læs her, hvordan du selv kan komme med til overrækkelsen på DTU kl. 14.

Anerkendelse fra læsere og kollegaer

Flere end 3.000 læsere har været inde og stemme på en af de 10 kandidater til Årets Danske Forskningsresultat, og flertallet var altså enige om, at forskerne fra Kemisk Institut på Københavns Universitet skulle have prisen.

»Vi er selvfølgelig meget beærede over, at folk kan se potentialet i vores forskning både herhjemme og i udlandet. Vores forskning har fået utroligt meget opmærksomhed – ikke bare fra forskere, men også bilindustrien,« siger en glad Matthias Arenz.

De 10 nominerede forskerhold blev udvalgt af Videnskab.dk’s redaktion, efter at forskere, universiteter, forskningsmiljøer og læsere havde indstillet i alt 55 forskere eller forskerhold til prisen.

»Der har været indstillet et bredt felt af særdeles interessante og meget forskellige forskningsresultater. Resultaterne skal have revolutioneret forskningen – gennem helt nye metoder eller en helt ny forståelse af verden, eller de skal have en afgørende betydning for samfundet. Vinderne lever op til flere af kriterierne og har et meget lovende potentiale, så de er altså kørt fra konkurrenterne.«

»Men alle de nominerede projekter viser det bedste fra forskningens verden, og for os på redaktionen er kåringen af Årets Danske Forskninsresultat en anledning til at fejre al den fremragende forskning, der foregår i dette land,« siger chefredaktør for Videnskab.dk, Vibeke Hjortlund.

Miljø og bilteknologi har bred appel og er umiddelbart vedkommende for mange mennesker. Samme kvalitet har et af de to projekter, som snapper vinderen i haserne og derfor modtager hædrende omtale, nemlig et forskningsprojekt, der har fundet afgørende ny viden om årsagen til migræne.

Det andet projekt, som modtager hædrende omtale, er båret af fascination – her har forskerne fundet en ny teknik, som kan hjælpe fyikere til at identificere helt nye elementarpartikler, af den slags som kan opstå, for eksempel når verdens kraftigste partikelaccelerator, Large Hadron Collider i CERN, smadrer protoner mod hinanden.

Reducerede behovedet for platin drastisk

Matthias Arenz forklarer til Videnskab.dk, hvad deres fund kan betyde for en produktion af brintbilen og miljøet på sigt:

Teknikken til at lave brintbilen eksisterer allerede, men indtil videre har det været for dyrt at producere bilens brændselsceller, da teknologien har krævet store mængder af metallet platin.

Brintbilens brændselsceller kan omdanne brint til elektricitet og vand helt uden at støje og forurene. Men sådan en brændselscelle kræver altså en katalysator, der sætter skub i den kemiske proces. Den katalysator består blandt andet af det dyre metal platin.

Men Matthias Arenz og hans kollegaer fra Københavns Universitet har altså haft held med at reducere behovet for platin drastisk ved at folde og placere metallet anderledes i katalysatoren, så det blev mere effektivt.

»Da vi først så resultatet, havde vi svært ved at tro på det. Men efter vi havde lavet flere undersøgelser og sikret os, at katalysatoren var stabil, blev vi overbeviste om, at det var stort nyt,« siger Matthias Arenz.

Effektivt platin sænker prisen

Forskerne fik idéen til at effektivisere metallet platin ved at gøre overfladearealet, hvor den katalytiske virkning sker, større, samtidig med at de gjorde platinpartiklerne mindre. Og det er ikke så let.

»Idéen opstod for mange år siden, men det har taget tid at nå frem til et resultat, da vores idé krævede, at vi brugte en helt speciel metode, ‘Cluster Kilde’. Det var en metode, der tillod os at kontrollere partiklernes egenskaber i langt højere grad,« siger Matthias Arenz.

I sidste ende lykkedes det dog forskerne at pakke små platinpartikler meget tæt sammen og samtidig få et højt overfladeareal og en høj effektivitet per overfladeareal.

Det skabte en markant forbedring.

»Det lykkedes os at gøre platinet seks gange mere effektivt ved at pakke det anderledes,« fortæller Matthias Arenz.

Det har hidtil krævet mellem 50 og 100 gram platin at lave en brintbils brændselscelle. Mængden skal dog helst under 10 gram, før prisen på en brintbil bliver realistisk, og det er forskerholdet altså kommet meget tæt på.

Brintbilen kan snart købes

Faktisk er udviklingen af brintbilens katalysator kommet så langt, at de første bilproducenter har planlagt at starte produktionen allerede. Toyota har meldt ud, at de starter i 2015, og at bilen kommer til at koste 50.000 euro.

Men der er stadig plads til forbedringer, mener Mattias Arenz.

»En ting, der stadig mangler lidt, er infrastrukturen af hydrogenforsyningen. Men her har især Danmark en vigtig rolle, for det er ikke så svært at bygge det, og vi får stor støtte fra regeringen,« siger Matthias Arenz og fortsætter:

»Og til sidst skal bilerne endnu længere ned i pris i fremtiden. Det håber vi, at vi kan hjælpe med.«

Hæder til konkurrenterne

Ved prisoverrækkelsen bliver der som nævnt givet ‘hædrende omtale’ til de to forskerhold, der var med i opløbet til prisen. Det drejer sig om:

• Faisal Mohammad Amin m.fl. fra Dansk Hovedpinecenter på Glostrup Hospital for at være kommet et skridt nærmere på at forstå lidelsen migræne.
  
• Matin Mojaza m.fl. fra Syddansk Universitet i Odense for at udvikle en ny metode til at genkende og fjerne usikkerheder i beregninger ved opdagelsen af nye fysiske fænomener gennem partikelsammenstød i partikelaccelerator.

Se alle 10 nominerede forskerhold her.