Grøn kemi og grøn procesteknologi (GK&GP)
Aktiviteten adresserer samfundets interesse for grønne materiale-, proces- og energi-løsninger. Aktiviteten har som rationale at opbygge og udvikle en generisk fuldt automatiseret og digitaliseret kemiteknisk teknologiplatform for fremtidens grønne produktionstekniske og kemiske virksomheder producerende tons mængder af avancerede nanomaterialer til brug i nye højværdi produkter. Aktivitetens formål er at udvikle energieffektive og miljøvenlige procesteknologiske løsninger, som skal understøtte en dansk industriel produktion af nanomaterialer [1] og syntesegasser. Dette er dels centralt, fordi det vil løse virksomheders behov for at ressourceeffektivisere, og dels fordi det vil give danske virksomheder muligheden for selv at arbejde med udvikling af nye grønne processer og materialer, med henblik på at udvikle innovative produkter. Det globale markedspotentiale for nanomaterialer er ca. 5 millioner ton per år. Danske virksomheders forretningspotentiale kunne i en tidshorisont på 2-5 år være et volumen på 100 ton materialer eksporteret i form af nano baserede produkter, i form af dansk producerede funktionelle materialer eller via eksport af grønne kemiske procesanlæg.
Kompetence- og videnopbygningen omfatter derfor især det kemitekniske område, hvor reaktorer og processer designes, udvikles og demonstreres. De forventede serviceydelser ligger inden for rådgivning, demonstration, test af anlæg og processer som grundlag for udvikling af nye højværdiprodukter.
Målgruppen for aktiviteten er kemiske virksomheder og virksomheder inden for kemisk reaktorteknologi, katalytiske processer, fremstilling af syntesegas, forbrændingsanlæg, energiprodukter, komponenter, brændselsceller, solceller og hybride energisystemer.
Aktiviteten repræsenterer naturligt et dansk nicheområde, men også et potentiale udtrykt med dimensionen: “Small scale can be big business”. Eksempelvis har en af BedreInnovation.dk virksomhederne mulighed for at reducere materialeomkostnin-gerne med 50 mio. kr., massivt øge produktegenskaber ved brug af nanomaterialer og dermed løfte virksomhedens globale marked med 25 %. Grundlaget for en ny dansk kemivirksomhed forventes på vej i de kommende år og en anden virksomhed er på vej med produktion af nye produkter baseret på katalysematerialer. Førstnævnte kan levere tons mængder af katalysematerialer med en omsætning på 1.5 mia. kr.
Industriens Kompositlaboratorie – nye udviklingspotentialer
Målet med aktiviteten er at bygge videre på og udvikle Industriens Komposit Laboratorie (IKL) mhp. at etablere en kommerciel industriplatform inden for avancerede kompositmaterialer og –løsninger. IKL skal bidrage til at åbne nye markeder og muligheder for den traditionelle fremstillingsindustri og gøre danske virksomheder i stand til at producere konkurrencedygtige produkter.Målgruppen er bred og relevant for en bred vifte af produktionsvirksomheder, men har fokus på især SMV virksomheder/underleverandører inden for energi- og transportsektoren.
Inden for avanceret kompositproduktion og –materialeudvikling er målet, at der vil blive udviklet en demofacilitet, værktøjer til proces- og ressource-optimering, et designkatalog til samlinger, gennemført miljøscreeninger, identificeret særligt holdbare kompositløsninger og udviklet nye karakteriseringsydelser. Herudover vil de erhvervsmæssige barrierer, der forhindrer eller forsinker implementering af kompositløsninger blive kortlagt. Der vil være øget fokus på uddannelse via samarbejde med universiteter og erhvervsskoler, og videnformidling i samarbejde med Innovationsnetværk, MADE, mv.
Nye rengøringsstrategier i fødevarebranchen: Øget oppetid og høj fødevaresikkerhed
Vi ønsker at udvikle nye rengøringsstrategier i fødevarebranchen mhp. at reducere den tid, der bruges på rengøring. Formålet er at øge oppetiden og dermed produktiviteten uden at gå på kompromis med fødevaresikkerhed og –kvalitet. Strategierne inkluderer udvikling af a) ”safety windows”, hvor sikkerhedsgrænser for rengøringsprocesser effektiviseres, b) kontinuert dekontaminering af udstyr for løbende at holde det mikrobielle tryk nede, samt c) afprøvning af mildere rengøringsmidler og –metoder. Aktiviteten har stor relevans for producenter med lukket procesudstyr (fødevare og medicinalindustrien) og afprøves i samarbejde med mejerierne, der står overfor konkrete kapacitetsudfordringer.
Professionelle civile droner
Droner er inden for kort tid kommet på dagsordenen. Investeringer og R&D i droner i militær sammenhæng har forceret udviklingen. Europa-Kommissionen forventer, at droneteknologien vil udvikles og vokse voldsomt i civil anvendelse i de kommende 10 år. Dronernes størrelse, vægt og flexibilitet kombineret med relativt lave priser bringer droner i spil som interessante teknologier inden for professionel civil anvendelse. Droner anskues her som en flyvende platform, hvor en lang række teknologier kan kombineres og integreres i dronen, og hvor potentialet er enormt. Teknologisk Institut vil i aktivitetsplanen opbygge en dybere forståelse for, hvordan droneteknologi kan udvikles, og hvorledes dette kan åbne op for nye eller mere avancerede anvendelser i eksempelvis store off-shore infrastrukturer, bygge- og anlægsbranchen, fremstillingsindustrien, og energisektoren. De understøttende kompetencer til at realisere aktivitetsplanen er effektive energisystemer, sensorer, automationsteknologi, materialeteknologi, 3D-print og analyseteknologier.
Målgruppen udgør producenter, teknologileverandører, integratorer og leverandører af dronebaserede serviceydelser.
Aktivitetsplanen vil give danske virksomheder adgang til rådgivning, certificering og standardisering af komponenter, test og afprøvning af nye droneapplikationer samt et indblik i nye teknologiske og forretningsmæssige muligheder sammen med det lovkompleks, som omfatter droner.
Factory in a day
I Danmark domineres fremstillings- og fødevareindustrien fortrinsvist af SMV. Her er behovet for intelligent digitalisering og agil produktion endnu større – men der er behov for et paradigmeskift. Den produktionsteknologiske dagsorden, som nedarves fra de helt store virksomheder virker ikke til de krav danske virksomheder møder i form af omstillingsparathed, hurtig time to market, kvalitetssikring og kundefokuserede løsninger. ”Factory in a day” vil målrettet tilstræbe at udvikle en platform som overfører og tilpasser de visioner der findes i Industry 4.0 visionen til danske vilkår og demonstrere dens effekt.
Vandeffektivitet
Globalt er vand i stigende grad en begrænset ressource. CDP (Carbon Disclosure Project, Water Disclosure, 2014) anslår, at der globalt vil mangle 40 % vand i 2030 med produktionsstop, forhøjede omkostninger og økonomiske tab til følge. CPD vurderer, at der ved udvikling og dokumentation af nye teknologier kan høstes betydelige økonomiske, miljømæssige og samfundsmæssige gevinster til gavn ikke mindst for leverandører af vandteknologier og vandforbrugende virksomheder, men også for samfundet og naturen.I Danmark har vandforbrugende virksomheder og myndigheder fokus på både at sikre forsyningen af vand og at minimere de miljømæssige påvirkninger ved indvinding og afledning af vand. Virksomheder efterlyser i stigende grad løsninger til yderligere effektivisering, rationalisering, rensning og genanvendelse af vand.
Teknologisk Institut vil med specialistkompetencer inden for kemi, bioteknologi og måleteknologi udvikle nye teknologier til rensning, genanvendelse, symbiose, separering, hygiejnisering samt måling og analyse af vandstrømme i samarbejde med SMV i den danske vandsektor.
Resultatkontraktens sigte er at arbejde med følgende tre fokusområder:
1. Optimering af naturlig rensning af drikkevand
2. Genanvendelse og effektivisering af vand i industrien
3. Optimal spildevandsrensning.
Miljøkemi – renere produkter og processer
Stigende miljø- og sundhedsmæssig bevidsthed kombineret med stadigt strengere lovkrav om udfasning af problematiske stoffer bevirker, at en lang række virksomheder efterspørger værktøjer til reduktion af miljø- og sundhedsskadelige stoffer i produkter og processer.Udfasning af uønskede stoffer er dog ofte meget vanskelig, idet reduktion eller substitution af et givet stof ofte påvirker produktets egenskaber og processernes effektivitet negativt. Aktivitetsplanen stiler mod at hjælpe dansk industri med disse udfordringer gennem:
• Udvikling af kemitekniske værktøjer til reduktion/substitution af problematiske indholdsstoffer i produkter – fx reduceret indhold af mikroplast, pftalater, bisphenol A, perfluorerede forbindelser, bromerede flammehæmmere og biocider.
• Udvikling af procestekniske løsninger til reduceret udledning af problematiske stoffer under fremstilling, ved brug eller bortskaffelse af produkter.
• Udvikling af forbedrede målemetoder til bestemmelse af uønskede stoffer i miljøet.
Der er lagt vægt på udvikling af generiske og fleksible værktøjer, opskalering til produkt- og procesprototyper samt udvikling af analysemetoder til karakterisering af de problematiske og alternative stoffer.
Målgruppen for aktiviteterne er primært små og mellemstore danske virksomheder inden for især plast-, maling-, kosmetik-, rengørings- og tekstilbranchen, og arbejdet vil ske i tæt samarbejde med både virksomheder og videninstitutioner. De nye serviceydelser vil bidrage til at bringe danske virksomheder helt frem i førerposition på et internationalt marked, der i stigende grad efterspørger renere produkter og processer.
Medikoteknologi
Udvikling af produkter og teknologier til sundhedssektoren er både omkostnings- og tidskrævende. Efter en tilbagegang i investeringerne i biotek har branchen tilpasset sin forretningsmodel og anvender nu i højere grad serviceleverandører [MedWatch, brancheanalyse, 2014]. Derfor er det af afgørende betydning for vækst og udvikling i sektoren, at både store, og i særdeleshed små og mellemstore virksomheder, har adgang til state of the art teknologisk infrastruktur, tværdisciplinær viden og kompetencer hos uafhængige specialister.Ved at bygge på state of the art teknologier og faciliteter sammen med et højt kompetenceniveau inden for molekylærbiologi, infektioner og medikorelaterede materialer kan Teknologisk Institut tilbyde en række centrale og efterspurgte ydelser til branchens aktører. Ydelserne omfatter rådgivning, udvikling, prototyper samt test og dokumentation af avancerede bioteknologier og materialer og samspillet mellem disse. Ydelserne er komplementære i forhold til udbuddet på det private marked og i forhold til fx Bioneers serviceudbud.
Reduceret miljøeffekt ved olieudvinding
Som olieproducerende nation har Danmark en veludbygget industri omkring olieproduktion, og hele værdikæden er således repræsenteret med operatører, leverandører af services og materiel, rådgivende virksomheder samt uddannelsesaktiviteter. Der er ligeledes opbygget en omfattende infrastruktur til transport og raffinering af olien. En lang række virksomheder er således involveret i branchen, og virksomhedernes størrelser spænder bredt fra helt store olieproducenter til meget små virksomheder. Branchen er international og flere end 50 % af virksomhederne opererer på eksportmarkedet. Teknologisk Institut har gennem de sidste ti år opereret som serviceleverandør til især operatører og har opnået et solidt indgreb med branchen nationalt og internationalt. Gennem denne aktivitet vil Teknologisk Institut bringe sine kompetencer i spil over for de små og mellemstore virksomheder. Det sker på indsatsområder med internationalt potentiale, der kan sikre danske virksomheders produkter en merværdi og medføre en fortsat stigning og udbygning af eksporten inden for dansk rådgivning og teknologiske løsninger. Der vil være skarp fokus på teknologier, hvor der er en stor og stigende international efterspørgsel, nemlig teknologier der kan reducere de miljømæssige effekter, der er ved olieudvinding. Der arbejdes i aktiviteten med områder inden for MEOR (microbial enhanced oil recovery), nye biocider til reduktion af mikrobiologisk vækst og korrosion i rør og coatings til forlængelse af levetiden af eksisterende infrastruktur. Der vil gennem aktiviteten bl.a. blive udviklet en platform til modellering af flows, anvendt nye molekylærbiologiske metoder og fremstillet nye effektive overfladebehandlingsmetoder. Faciliteter til test af materialer, komponenter og biocider under reservoir- og produktionslignende forhold vil ligeledes blive udbygget og stillet til rådighed.
Aktiviteterne på de områder vil sikre, at leverandørerne fortsat kan levere innovative produkter. Teknologisk Institut vil med sit indgreb med nogle af de bedste videninstitutioner og største olieproducenter globalt på området kunne indhente viden, udbygge aktiviteterne og kanalisere videre til danske leverandører og andre interessenter og derved åbne markedet for danske SMV.
High performance materialer – revolutionerende produkter med nye materialer
High Performance Materials omfatter materialer, der har markant forbedrede egenskaber, eller som giver eksisterende produkter helt nye og unikke egenskaber. Dansk industri efterspørger nye muligheder inden for tre af Teknologisk Instituts kernekompetencer på materialeområdet: 3D-printede plast- og metalemner, avancerede emballager med højtydende barrierelag, samt plastprodukter med ekstremt lang og forudsigelig levetid. En større opmærksomhed på High Performance Materialer giver danske virksomheder bedre muligheder for at imødekomme det nuværende teknologiske kapløb og danner en afgørende basis for avanceret produktion, hvor produkter med intelligente egenskaber er konkurrenceparameteren. Det er nødvendigt, hvis dansk produktion skal udvikle sig og vokse.
Aktiviteten vil videreudvikle centrale kompetencer og serviceydelser – og anvendelsen af High Performance Materialer vil spænde over en sammenhængende udvikling af udvalgte materialers grundbestanddele, deres strukturelle opbygning og de egenskaber, som materialerne ender med at tilføre de færdige produkter.
Resultatet bliver nye stærke rådgivningsydelser, adgang for danske virksomheder til state of the art udstyr og demonstration af, hvordan teknologierne kan transformeres og opskaleres til industriel anvendelse.