Page 9

DTUavisen1506

  NR. 6·2015  |  FORSKNING / RESEARCH  |  9 ■■Aktuel ph.d. Et udpluk af de nyeste ph.d.-afhandlinger på DTU Redigeret af Tore Vind Jensen Medicin-transport med mikrobølger For at øge effekten af medicin og nedbringe bivirkninger arbejdes der i disse år på højtryk for at målrette medicin til de steder i kroppen, hvor der er brug for den. Sævar Þór Jónasson fra DTU Elektro foreslår en mulig løsning, der bruger mikrobølger til at frigive et lægemiddel på et bestemt tidspunkt og et bestemt sted i kroppen. Idéen er at bruge fire antenner koblet til fire sendere (der virker inden for ISM-båndet omkring 2,45 GHz) til at aktivere følsomme strukturer på en kapsel, som indeholder lægemidlet. Mikrobølgerne skal frigive lægemidlet fra kapslen, og er designet til ikke at påvirke patienten. DTU har taget patent på kapslens struktur. Evidensbaseret sikring af kvaliteten i akutmodtagelser Hospitalerne bliver færre og større i de kommende år. Derfor vil der bl.a. blive oprettet fælles akutmodtagelser (FAM), hvor skadestuer og akutmodtagelser samles til én drifts- og funktionsmæssig enhed. FAM vil dække 200.000-400.000 borgere, det vil sige to-tre gange flere end i dag. Derfor skal en række tiltag inden for kompetenceøgning, samarbejdsformer, dokumentation, registrering og prioritering af patienter, formalisere og evidensbasere modtageprocessen. Christian Michel Sørup fra DTU Management Engineering har udviklet en model, som kan fortælle, hvor godt en afdeling præsterer, og hvordan præstationen forandres ved nye tiltag. Det kan være med til at sikre kvaliteten af behandlingen og den bedste udnyttelse af ressourcerne. Vindmøller kan optimeres For at øge konkurrenceevnen for vindkraft skal møllerne optimeres. Én fremgangsmåde er at designe møllerne ved hjælp af metoder, der tager hensyn til alle komponenter, og hvordan de påvirker hinanden. På den måde kan man forudse og udnytte interaktioner mellem struktur, aerodynamik, inerti og styresystem. Carlo Tibaldi fra DTU Vindenergi har udviklet designmetoder, der gør netop det – i den tidlige designfase. To metoder blev udviklet og analyseret på to referencemøller på henholdsvis fem og ti megawatt. For møllen på ti megawatt viste han, at vingernes masse kunne reduceres med 12 procent, samtidig med at energiproduktionen kunne øges med 0,9 procent. Bedre radar giver ny klima-viden Radar ved lave frekvenser kan trænge gennem mere end fire kilometer is. Det gør det muligt at måle tykkelse, interne strukturer og bundens karakteristika i Grønlands og Antarktis’ indlandsis. Det gør man typisk med flybårne systemer, og derfor er meget store områder ikke målt detaljeret. Den eneste mulighed for at opnå dette er via satellitbaserede systemer, men udfordringen er at undertrykke signaler fra overfladen, der kan skjule de svagere signaler fra bunden. Ulrik Nielsen fra DTU Space har udviklet tomografiske teknikker, som bl.a. kan undertrykke overfladesignalet. De bidrager således til forbedrede radarmålinger og kan anvendes til at få større indsigt i klimaændringerne og deres konsekvenser for indlandsisen. Microwave medicine delivery · Optimizing wind turbines · Improved radar provides new climate data · Evidence-based quality assurance of A&E units Nanofibre skal rense røgen fra de store skibe MILJØ Et nyt, lettere og bedre røggasrensningssystem baseret på nanofibre skal sænke skibsfartens udledning af skadelige gasser og partikler. Nanofibres to purify smoke from large vessels ENVIRONMENT As much as 90 per cent of global trade is based on sea transport, and the international merchant fleet has quadrupled in size since 1992. This is good for the global economy, but less so for the environment and public health because the vessels are powered by heavily polluting ‘bunker oil’. When combusted, this oil releases large volumes of nitrous oxides (NOx), sulphates (SOx), heavy metals and particles into the atmosphere. The BlueShip project, which receives support under the EU framework programme for research and development, now aims to change all that. The objective of the project is to reduce NOx emissions by improving the catalyst system conventionally used for large ships: Selective Catalyst Reduction. The new system will be only half as big and heavy as the traditional version, allowing the incorporation of NOx-reducing purification systems into smaller vessels. Af Kasper Skovse 90 procent af den globale handel er baseret på skibstransport, og siden 1992 er den internationale handelsflåde firedoblet. Det er godt for den globale økonomi, men rigtig skidt for miljøet og folkesundheden, for skibene drives af stærkt forurenende bunkerolie, der ved forbrænding frigiver store mængde nitrogenoxider (NOx), sulfater (SOx), tungmetaller og partikler til luften. Det skal projektet BlueShip, der er støttet af EU's rammeprogram for forskning og udvikling, ændre på. Projektet vil bidrage til at reducere NOx-udledningerne ved at forbedre det traditionelle katalysatorsystem til de store skibe, Selective Catalyst Reduction eller SCR. Det nye system vil være halvt så stort og tungt som det traditionelle og dermed tillade inkorporering af NOx-reducerende rensesystemer i mindre skibe end hidtil. Samtidig vil det reducere de samlede installations- og vedligeholdelsesomkostninger. Klassiske SCR-enheder fungerer ved at tilsætte ammoniak til udstødningsgassen fra skibet og sende blandingen igennem meget store stakke af porøse og monolitiske blokke af keramiske katalysatorer med et højt overfladeareal. I overfladearealet kan ammoniak reagere med og ødelægge NOx. „De nuværende SCR-enheder er velegnede til stationære applikationer som cement- og kraftværker, hvor vibrationer og størrelse ikke betyder noget, mens de på skibe har flere begrænsninger,“ siger seniorforsker Vincenzo Esposito fra DTU Energi. „Vi agter at reducere størrelsen og vægten af SCRenheden med 50 procent, reducere købspris og installationsomkostninger med 20 procent og reducere vedligeholdelse og operationelle omkostninger med 15 procent.“ Spundne nanofibre Strukturen i BlueShips nye SCR er ved at blive patenteret og er derfor ikke offentligt tilgængelig, men en central idé er, at den baseres på elektrospundne nanofibre med et meget højt overfladeareal. Elektrospinning er en teknik til fremstilling af skræddersyede nano- og mikrostrukturer, hvor man gennem en tynd dyse sprøjter en dråbe af en opløsning ud i et meget kraftigt elektrisk felt. Feltet trækker opløsningen ud i en meget tynd fiber, opløsningsmidlet fordamper på millisekunder, og man ender med et meget fintmasket net af små fibre, der hver har en tykkelse på 30-50 nm med et meget stort overfladeareal. Et gram materiale er sammensat af millionvis af keramiske nanofibre. „Et enkelt gram af de nanofibre, vi producerer, har et reaktivt overfladeareal på mere end 40 kvadratmeter. Det er en faktor ti større areal end i de traditionelle porøse SCR-monolitter. Vi taler om et ti gange større overfladeareal på samme plads,“ siger Vincenzo Esposito, der forklarer, at effektiviteten af den katalytiske aktivitet er den samme som i de nuværende produkter. Små enheder Teknikken vil resultere i små udskiftelige NOx-reducerende enheder, der kan indarbejdes i mindre skibe, som tidligere havde for lidt plads til sådanne systemer, mens den åbner mulighed for flere systemer på samme plads i de større skibe. „Vi er overbevist om, at det nye design og den nye morfologi af SCR-enheder vil reducere forureningen fra den internationale skibsfart ganske betragteligt,“ siger Vincenzo Esposito. Projekt BlueShip er stadig i færd med at få de elektrospundne fibre inkorporeret i SCR-systemet. De indledende tests har vist gode resultater, og der forventes en fungerende prototype i 2016. PARTNERE I BLUESHIP DTU Energi (R&D, Danmark), Next Technotessile (R&D, Italien), Labor (R&D, Italien), Linari (SME, Italien), Akretia (SME, Tyskland) og Stogda (SME, Poland). ■■Få mere at vide Vincenzo Esposito, seniorforsker, DTU Energi, vies@dtu.dk Læs mere om BlueShip på www.blueship-fp7.eu Skibenes katalysatorer skal være lettere og billigere i både indkøb og drift. The catalysts of ships must be easier and cheaper to purchase and operate. ■■Current PhD A selection of the most recent PhD theses at DTU FOTO SHUTTERSTOCK FOTO SHUTTERSTOCK SCAN TO READ FULL ARTICLES dtu.dk/1506


DTUavisen1506
To see the actual publication please follow the link above