Publicerad 2018-12-12

This post is also available in English

Smart kemi ger renare luft

Mistra TerraClean utvecklar smarta material. Både på molekylär nivå och genom att bädda in smarta sensorer i materialet. Målet är smarta polymerer som mer effektivt kan rena luft och vatten.

– Polymerer och molekyler är fantastiska, säger Ulrica Edlund, professor i polymerteknologi på KTH och programchef för Mistra TerraClean.

Hon målar bilden tydligare; kemi är basen som gör att vi kan förstå hur världen är uppbyggd. En förståelse som hon vill använda för att konstruera nya smarta material.

Nu har hon chansen att göra precis det. Programmet Mistra TerraClean, som precis har fyllt ett år, vill använda förnybara råvaror för att skapa material som har smarthet inbyggd i sin molekylstruktur. I nästa led bäddas smarta sensorer in, och ut i andra ändan ska mer effektiva filter och membran komma.

– Ända sedan jag blev färdig civilingenjör 1995 har jag byggt och förändrat molekyler, och det som driver mig är viljan att lära mig mer.

Efter examen gick det undan. Först doktor med fokus på biomedicinska polymerer, med kontrollerad läkemedelsfrisättning som specialitet. Sedan postdoc i USA och därefter tillbaka till KTH där hon blev professor i polymerteknologi 2016.

– När jag åkte till USA ville jag lära mig mer om organisk kemi, inte minst om hur man kan bygga avancerade molekylstrukturer som kan göra nya saker. Men för att förstå vilka processer som krävs måste vi även ha koll på hur våra polymerer sedan ska interageras med sin omgivning.

I praktiken kan det handla om att utvinna molekyler som naturen själv har skapat, använda dem som en råvara för att sedan konstruera material som är smarta.

– I varje enskilt fall gäller det att ha koll på vad vi i är ute efter. Om vi ska göra en biobaserad plast måste vi både fundera på hur vi ska få fram rätt egenskaper och på hur de ska kunna konkurrera med dagens fossilbaserade plaster.

Den första utmaningen, att få fram bioplast med rätt egenskaper, är svårt. Att göra det till ett lågt pris är svårare.

– Traditionella plaster har vi människor utvecklat under lång tid vilket gör att de har fantastiska egenskaper till ett billigt pris. Därför måste vi arbeta med både verklighetsförankring och marknadsfokus, och förhoppningen är att forskningen ska få ett genomslag som gör att vi kan pressa kostnaderna.

Det är här Mistra TerraClean kommer in i bilden.

– 2016 kom Mistra med en utlysning om smarta material, och här såg jag en möjlighet att göra något betydande. Inte minst för att omvandla våra ambitioner att skapa hållbara, smarta och konkurrenskraftiga material. Och som dessutom är bra för människor och miljö.

Första steget var att samla en kärntrupp bestående av personer från projekt som Ulrica Edlund då var inblandad i. Det andra var att definiera målet; ren luft och rent vatten.

– Det är helt grundläggande för att vi människor ska må bra. Även om vi i Sverige är lyckligt lottade finns en rad utmaningar, en av dem är att för att kunna behålla vår konkurrenskraft måste vi bli bättre.

Efter en tid av hårt arbete hade Ulrica Edlund och hennes kompanjoner både byggt ett konsortium och formulerat en ansökan som de trodde benhårt på.

– Vi var helt övertygade om att vi hade fångat viktiga frågeställningar och byggt en grupp med rätt kompetenser. Dessutom hade vi en tro på att vi skulle kunna nå de mål vi hade satt upp. Det var både tufft och roligt, och en tid då vi lärde oss mycket av varandra.

Även Mistra såg styrkan i ansökan och 2017 fick Ulrica Edlund och hennes medsökande ansvar för programmet. Under det år som har gått har de olika aktörerna fortbildat varandra för att på så sätt öka kompetensbredden. Ett sätt att ta sig dit var att bilda Mistra TerraClean Academy.

– En av våra utmaningar är att hitta en gemensam bas. Som så ofta har olika discipliner inom programmet olika terminologier och olika randvillkor. Det är nödvändigt att jag som utvecklar material förstår vad som krävs för att en smart sensor, som någon annan ska stoppa in, ska fungera.

Ni har tvingats att samarbeta, börjar jag nästa fråga men jag hinner inte avsluta meningen. Den faller nämligen inte i god jord.

Det handlar inte om vi är tvingade, menar Ulrica Edlund.

– Vi vill! Samarbete är roligt och jag har under den här tiden fått många nya insikter och aha-upplevelser. Men framförallt är en bred förståelse en förutsättning för att vi ska klara komplexa utmaningar.

För att ytterligare stärka samhörigheten bland alla inom programmet ser man till att förlägga möten både hos verksamheter med utmaningar inom luft- och vattenrening och hos varandra.

– På så kan vi bättre förstå vad som krävs för att de material och system som vi utvecklar ska klara alla krav. Men även hur de ska vara konstruerade för att kunna anpassa sig till förändringar i den miljö där de verkar.

Ulrica Edlunds dröm är att programmet under de kommande åren ska ha fått fram fungerande lösningar inom de områden som de nu jobbar med och att de har lyckats visa att det fungerar i ett antal demonstrationsanläggningar.

– För att ta oss dit har vi gått från att arbeta med många olika material och processmetoder till ett fåtal. Dessutom hoppas jag att vi har breddat våra ansträngningar till nya områden. Det tror jag att vi kan lyckas med eftersom det här är en konstellation av fantastiska människor som alla jobbar mot samma mål, oberoende av om de kommer från universitet, forskningsinstitut, multinationella företag eller från en litet startup-företag.

Fakta

Namn: Ulrica Edlund
Ålder: 46 år
Familj: Man och tre barn
Intressen: Jag älskar att baka, även där handlar det om att förstå kemi och hur olika molekyler reagerar med varandra.

Länk till programmets hemsida

Text och bild: Per Westergård