Forsker seg gjennom sommeren

Live og Adrian studerer materialer, energi og nanoteknologi, og har sommerjobb hos industrikonsernet Yara i Porsgrunn. 

- Bortsett fra at sykkelen min ble stjålet, er Porsgrunn en fin liten by omringet av natur, sier Adrian Lervik som er sånn nesten fornøyd med sommeroppholdet i kunnskapsminister Torbjørn Røe Isaksens hjemby.

Adrian og medstudent Live Killingland tar begge en master i materialer, energi og nanoteknologi, og har sommerjobb hos industrikonsernet Yara. Laboratoriene der de jobber, ligger i forskningssenteret på Herøya i Porsgrunn. 

Sommerjobb i stor skala

Prosessen fra små eksperimenter og forskning over til produksjon, er en lang vei. 

- På veien fra laboratoriet over til testanlegget, og til slutt til fabrikkproduksjon er dimensjonene veldig ulike. Det er mange faktorer som endres når man skalerer opp. Det er ting vi ofte ikke tenker over når vi står på laben, som problemer med trykk i rør. Hva skjer med gassene i reaktoren? Det kan ha stor effekt på resultatet eller fra industriens ståsted på produktet, forklarer Adrian Lervik. 

Live synes det er stas å jobbe i større skala enn hun er vant til fra laboratoriet på Universitetet i Oslo. 

- Det er moro å gå fra å få milligram til å få flere gram – et par hundre hvis jeg er heldig. Her holder det ikke at eksperimentet fungerer når man blander sammen mikroliter, det samme må skje og produktet må ha like god kvalitet når det er flere liter som blandes. 

På forskningsstasjonen sin på laben, jobber Live med syntese av metalloksider.

Mer energieffektiv prosess

På vei til å lage kunstgjødsel produserer Yara ammoniakk. Men ammoniakken er også et selvstendig produkt konsernet selger som råvare. For å lage ammoniakk som selvstendig produkt trenger prosessen flere katalysatorer som ofte er laget av edelmetaller eller metalloksider. 

- Katalysatoren hjelper blant annet på selektiviteten til den kjemiske reaksjonen. Det betyr at Yara får mer av det produktet de trenger og mindre av biproduktene, forklarer Live. - Ved bruk av katalyse blir produksjonen mer energieffektiv. 

- Jeg lager et pulver hvor jeg kjenner utgangspunktet. Jeg vet ikke om det jeg ender opp med er nøyaktig det jeg prøvde å lage. Jobben min er å finne det ut.

Katalyse brukes i all kjemikalieproduksjon, fra vaskemiddel til kunstgjødsel. 

Live ser på partiklene som skal brukes i katalysen. Det er på overflaten av partiklene at den kjemiske reaksjonen skjer. Derfor jobber hun med å lage mindre partikler for å få mest mulig overflate i forhold til volum. 

- Du kan se for deg at dersom man har mange små baller som til sammen er like store som en fotball, så vil det være flere kriker og kroker og dermed større overflate på disse, enn på den ene fotballen. Jeg vil lage partiklene mindre ved å tilføre et ekstra stoff. Dette holder partiklene fra hverandre så de ikke vokser sammen og blir store.

Ny kunnskap

Studentene Live og Adrian får være med på å skape ny kunnskap til Yarakonsernet i Porsgrunn i sommer. Foto: Anna Valberg

Hun skal først lage stoffet for så å analysere det og finne størrelsen på partiklene. 

- Det kjennes bra å jobbe med noe som faktisk skal brukes, noe det er behov for, smiler hun. – Ikke bare bidrar vi med grunnforskning og ny kunnskap; de skal lage noe videre ut av dette. 

Sommerjobben er tilpasset kompetansenivået til studentene. 
- Prosjektet er delt i lett, middels og vanskelig. Jeg startet med det lette, og nå har jeg beveget meg over i middels. Kanskje rekker jeg de vanskelige oppgavene før sommeren er over, håper Live.

Spesialiserte behov

Mange kjemikere jobber med å lage nye materialer eller forbedre materialer. Vi trenger dem til forskjellige ting, og ofte er bruksområdene veldig spesialiserte.

Adrian forklarer hva han jobber med: 
- Når du skal lage et nytt materiale, setter du først opp en plan for hva du skal lage. Så produserer du materialet fra ulike utgangsstoff. I etterkant sjekker du om stoffet du fikk virkelig er det du prøvde å lage. 

- De stoffene jeg jobber med, er pulver. Jeg knuser pulveret i en kulemølle, presser det under høyt trykk og varmebehandler det i ovnen på rundt 1 700 °C. Da skjer en faststoffreaksjon, som gjør at det pressede pulveret blir mer kompakt, samtidig som masse små korn gror sammen og blir større.

- Jeg lager altså et pulver, hvor jeg kjenner utgangspunktet. Men jeg vet ikke om det jeg ender opp med er nøyaktig det jeg prøvde å lage. Jobben min er å finne det ut. Jeg skal karakterisere materialer ved bruk av en mye brukt metode som heter røntgendiffraksjon , og må gjennom mange forsøk på laben for å komme så nær fasiten som mulig. 

- Når jeg undersøker pulveret mitt i røntgendiffraktometeret kan jeg  få informasjon om akkurat hva det er. I tillegg til informasjon om stoffet, kan vi få informasjon om størrelse på krystallittene, stress i materialet og informasjon om "enhetscellen", den minste byggeklossen i materialet. Fra tidligere undersøkelser har vi sett at absorbsjon av røntgenstråler, en lite diskutert teknikk, kan ha store innvirkninger på resultatet fra røntgendiffraksjon. Min oppgave i sommer er å kvantifisere denne effekten, og se hvor stort avvik dette kan ha fra det faktiske resultatet.

Relevant for industrien

Adrian er i gang med en mastergrad og synes det er gøy å jobbe eksperimentelt på laboratoriet. Arbeidet han gjør i sommer er grunnforskning, men han vet at resultatene kan brukes til noe. Han opplever at utdanningen han så langt har fått er godt tilpasset arbeidsoppgavene han har fått hos Yara. 

- Det er kult å se at det vi gjør på UiO er relevant for industrien, smiler han entusiastisk.

Samtidig synes han det er spennende å jobbe i mye større dimensjoner enn han er vant til, og lærer mye.

- Kompetente studenter

David Waller, sjefen til Live og Adrian, er godt fornøyd med UiO-studentene. 
- De er dyktige og kompetente, men de er også heldige, sier Waller, som framhever at det er omtrent hundre søkere for hver sommerstudentplass. 

Hos Yara jobber forskerne i små team som kan være med gjennom hele produksjonen; fra det første eksperimentelle labarbeidet til kommersialisering og fabrikkproduksjon. 

- Det at du får følge hele prosessen virker veldig givende og lærerikt, sier Adrian, som kan se for seg å ta doktorgrad på sikt. 

 

 

Publisert 14. sep. 2015 10:17 - Sist endret 27. okt. 2017 09:42