Transkript

1 Toppforskningsinitiativet Toppforskningsinitiativet Toppforskningsinitiativet NordForsk Toppforskningsinitiativet NordForsk Top-level Research Initiative Top-level Research Initiative Top-level Research Initiative NordForsk Top-level Research Initiative NordForsk Toppforskningsinitiativet en nordisk storsatsing på klima, miljø og energi 34 35

2 Redaksjon TFI-sekretariatet, Jakobsen & Amundsen Kommunikasjonsbyrå Foto, omslag Alexandr Tovstenko/iStockphoto (m) Form Jan Neste Design Miljømerket Svanen ble opprettet av Nordisk Ministerråd i Trykk Merkur Trykk, opplag Toppforskningsinitiativet Nordisk samarbeid om forskning og innovasjon løsninger på klimautfordringene Et nordisk forsknings- og innovasjonsprogram Klimautfordringen Effektstudier og tilpasning til klimaendringer Klimaendringenes vekselvirkning med kryosfæren Energieffektivisering med nanoteknologi Integrering av storskala vindkraft Bærekraftig biodrivstoff CO2 fangst og lagring Samarbeid gir synergi, kvalitet og bredere perspektiver Toppforskningsinitiativet skal Toppforskningsinitiativet (TFI) er tidenes største satsing i sitt slag, og er Nordens bidrag til å finne løsninger på de globale klimautfordringene. Det satses stort på forskning og innovasjon i fellesskap i de nordiske landene. I tillegg til å sette Norden på kartet internasjonalt skal TFI bidra til økt verdiskaping i de nordiske landene. Norden har et stort potensial for å utvikle bærekraftige løsninger, godt hjulpet av naturressurser mange andre regioner ikke har. Disse ressursene har vi også et spesielt ansvar for å forvalte på en god måte. Hver for seg er landene små, men den nordiske tradisjonen for samarbeid legger til rette for at store resultater kan oppnås. I TFI bringes de beste forskerne innenfor klima, miljø og energi i Norden sammen med næringsliv og innovasjonsmiljøer for å sikre anvendelsen av resultatene. TFI er bygget opp av seks delprogrammer, som til sammen dekker hele kjeden fra forskning på klimaendringer og konsekvenser av disse for samfunnet, og til innovasjon og utvikling av løsninger innenfor miljøteknologi, energieffektivisering og nye energiformer Utvikling av klimagassutslipp per capita i de nordiske landene, samt EU 27 og EU 15. i Mg (tonn) Denmark Finland Iceland Norway Utviklingen viser at det er postitive tendenser i noen land, men at det er behov for stadig mer innsats om vi skal nå målene om omfattende reduksjon av klimagassutslipp. Toppforskningsinitiativet er et av Nordens bidrag til å påskynde utviklingen mot lavutslippssamfunnet. (Kilde: European Environment Agency 2009) Innenfor TFI skal det satses på utvikling av sikre klimamodeller som kan forutse fremtidige klimaendringer, og samtidig forberede samfunnet på konsekvensene av endringene. TFI har en varighet på fem år, med oppstart for utlysninger av midler høsten Sweden EU 15 EU

3 Toppforskningsinitiativet en nordisk storsatsing på klima, miljø og energi De nordiske statsministrene møttes i april 2008 i Riksgränsen i Nord-Sverige. Her ble de enige om å etablere et forskningssamarbeid innenfor klima, mijø og energi. Fra venstre: Geir H. Haarde, Jens Stoltenberg, Anders Fogh Rasmussen, Fredrik Reinfeldt og Matti Vanhanen. Foto: Johannes Jansson/norden.org Toppforskningsinitiativet (TFI) er den største fellesnordiske satsingen på forskning og innovasjon noensinne. De neste fem årene skal forskere i Norden sammen skape ny kunnskap om klima, miljø og energi. De nordiske statsministrene drøftet i april 2008 hvordan Sverige, Finland, Island, Danmark og Norge sammen kan møte fremtidens klima-, miljø- og energiutfordringer. TFI springer ut fra initiativet som ble tatt under møtet. «Norden har goda möjligheter att vara en föregångsregion i klimat arbetet. Vi vill fördjupa det nordiska samarbetet för att på bästa sätt förbereda och ta initiativ för en internationell klimatöverenskommelse En bärkraftig nordisk modell för att möta klimatutmaning arna ska visa på möjligheten att förena minskade utsläpp med ekonomisk tillväxt.» De nordiske statsministrene,

4 Klimautfordringen «Et ved vi om klimaproblematikken, vi må handle! Vi skal have resultater, og resultater får vi kun ved forsk ning og samarbejde.» Så direkte præ senterer Nordisk ministerråds Generalsekretær Halldór Ásgrímsson det fælles nordiske Topforskningsinitiativ. Foto: Bård Gudim Toppforskningsinitiativet (TFI) skal være med på å løse den kanskje aller største utfordringen verden står overfor i dag: Klimautfordringen. Norden er ledende i verden innenfor flere typer fornybar energi. I Norden finnes også forskningsmiljøer og industriselskaper som er ledende innenfor flere typer energiforskning. Dette kan vi utnytte enda bedre gjennom samarbeid! De tre nordiske institusjonene NordForsk, Nordisk InnovationsCenter og Nordisk Energiforskning er sekre tariat for TFI, og bidrar til prog ram met med sin samlede kompe tanse innenfor forskning, innovasjon, teknologi og energi. De tre institusjonene er alle tilknyttet Nordisk ministerråd. Toppforskningsinitiativet har et budsjett på 400 MDK over de fem neste årene. Arbeidet er delt opp i seks temaområder. Effektstudier og tilpasning til klimaendringer Integrering av storskala vindkraft Klimaendringenes vekselvirkning med kryosfæren Bærekraftig biodrivstoff På de neste sidene finner du en presentasjon av de seks temaområdene og hvordan disse dekkes av hvert sitt delprogram. Energieffektivisering med nanoteknologi CO2 fangst og lagring Dessuten skal programmet innenfor rammene av ovenstående temaer også inneholde: Avansert klimamodellering Samfunnsvitenskap/humaniora Fokus på arktiske områder 4 Diskobukta, Grønland. Foto Pål Hermansen/Samfoto 5

5 TFI program 1 Effektstudier og tilpasning til klimaendringer Mer nedbør. Flere stormer. Stigende havnivå. Dette er noen konsekvenser av at klimaet blir varmere i Norden. Hvordan tilpasser vi oss denne utviklingen? 6 Foto: Chris McGrath/Getty/Scanpix 7

6 TFI program 1 Effektstudier og tilpasning til klimaendringer Trusler og muligheter med klimaendringer Når klimaet endrer seg her i Norden, dukker mange og komplekse problemstillinger opp: Hva bør økende nedbørsmengder få å si for byplanlegging i årene fremover? Hva kan landbruket gjøre når det regner og blåser mer? Og hvordan bør Nordens viktige skogindustri møte mer uvær og kraftigere stormer? Bekymringene for klimaet i fremtiden er mange. Men et varmere klima kan også gi oss nye muligheter: Avlingene kan bli større. Vekstsesongen kan bli lengre. Skogen vokser hurtigere. Målet med delprogrammet «Effektstudier og tilpasning til klimaendringer» er å få mer kunnskap om effektene av klimaendringer. Hvilke farer bringer de med seg? Hvilken evne har samfunnet til å tilpasse seg? Hva er mulighetene for den nordiske regionen? For å kunne vurdere forskjellige aspekter av klimaendringene både negative og positive trengs det tverrvitenskapelig forskning. Derfor inkluderer dette delprogrammet både naturvitenskap, teknisk vitenskap og samfunnsvitenskap. Målet er å få harde fakta på bordet. Ut fra disse er det igjen mulig å skissere ulike scenarier. Klimaendringene kan få effekter på naturen, økosystemet, samfunnet og økonomien. Derfor må utfordringene møtes på bred front. I tillegg til forskere fra ulike fag, kan også deltagere fra industri, politikk og samfunnsplanlegging trekkes inn. Innenfor delprogrammet «Effektstudier og tilpasning til klimaendringer» skal det først skapes ti nye nettverk. Hvert nettverk skal bestå av framstående forskermiljøer fra minst tre nordiske land. Sammen skal disse bidra til å styrke forskningen og forskeropplæringen på nordisk, europeisk og globalt nivå. Hvert av de ti nettverkene vil motta opptil NOK pr år for inntil tre år. Midlene skal brukes til workshops, konferanser, seminarer, forskerkurs og administrative kostnader. Deretter skal det opprettes tre eller fire nye Nordic Centres of Excellence (NCoE). Disse vil gjøre Norden bedre rustet til å gå inn i et videre europeisk samarbeid. Planen er å bruke totalt 90 MNOK til å opprette de 3-4 sentrene. 8 Foto: Bud Freund/Digital Stock 9

7 TFI program 2 Klimaendringenes vekselvirkning med kryosfæren Isen smelter under føttene på isbjørnen. Permafrosten tiner. Bevisene på at klimaet endrer seg er mange, men fortsatt er det mye vi ikke vet om konsekvensene. Hva vil skje med Arktis i fremtiden? 10 Isfjell ved kysten av Grønland. Pauline Mills/iStockphoto 11

8 TFI program 2 Klimaendringenes vekselvirkning med kryosfæren Frosset vann som indikator på klimaendringer Kryosfæren det vil si alt frosset vann på overflaten av jorda er en spesielt viktig indikator for klimaendringer. Derfor har Toppforskningsinitiativet et eget delprogram som skal studere nettopp kryosfæren. I delprogrammet «Klimaendringenes vekselvirkning med kryosfæren» er det interessant å studere alle landområder der vann finnes i fast form, for eksempel isbreer, havis, permafrost og snø. Mange spørsmål rundt klimaendringene er knyttet til hva som skjer når store mengder med frosset vann på jorden tiner. En av de sterkeste bekreftelsene på at klimaet endrer seg, er at isbreer en rekke steder på kloden blir mindre. Dette kan vi observere. Men vi vet ikke sikkert hvorfor isbreene smelter. Vi trenger også kunnskap om hva det vil si for havnivået om innlandsisen på Grønland reduseres. Kanskje kan det påvirke havstrømmene. Permafrosten har også begynt å tine, og slik frigjøres metangass og karbondioksid. Det kan bli en pådriver for ytterligere global oppvarming. Men hvor alvorlig er dette og hvor fort kan det gå? Klimaendringer oppdages tidlig i arktiske områder og i de områdene som grenser opp mot disse. Nordiske land er derfor godt egnet for å finne svar på hvilke endringer som kan komme, og når. Fokusområdet i dette delprogrammet vil være de nordiske og arktiske regioner. Men kunnskapen som kan komme ut av delprogrammet vil også være relevant utenfor Norden. Vitenskapelige observasjoner, analyser og modellering er stikkord for forskningen i dette delprogrammet, som skal bidra til at eksisterende kompetente nordiske forskningsgrupper innleder et samarbeid. Det er også en mulighet for at industrirelatert forskning skal inngå. Toppforskningsinitiativet regner med å finansiere opp til tre «Nordic Centres of Excellence» (NCoE) innen dette delprogrammet, som har et budsjett på ca 100 MNOK. 12 Kangerlussuaq, Grønland. Foto: James Balog/Aurora/Getty 13

9 TFI program 3 Energieffektivisering med nanoteknologi Nanoteknologien har satt oss i stand til å skreddersy nye materialer med helt nye egenskaper. Isfrie overflater, lavere friksjon og mer effektive batterier er noen muligheter. 14 Nanoteknologi i stålkonstuksjon. Foto: Alwyn Cooper/iStockphoto 15

10 TFI program 3 Energieffektivisering med nanoteknologi Nanoteknologi kan gjøre oss mer energieffektive Nanoteknologi vil i årene som kommer gi oss teknologiske nyvinninger på en rekke områder. Nå gjelder det å utnytte mulighetene. De nordiske landene har lange tradisjoner innenfor materialteknologi. De siste årene har den nye nanoteknologien stått høyt på den forskningspolitiske agendaen i Norden. Derfor ligger de nordiske landene allerede langt framme i å utnytte nanoteknologi. Gjennom å samarbeide på tvers av landegrensene i Norden og i EU skapes enda bedre muligheter, ikke minst når nanoteknologien også skal hjelpe oss med å bli mer energieffektive. Oppbygging av kompetanse er en nøkkelfaktor for fortsatt suksess. Det er karakteristisk for nanoteknologi og forskning på nye materialer at teknologiske nyvinninger har anvendelser innenfor mange ulike områder. Når Toppforskningsinitiativet støtter forskning på nanoteknologi, er det ikke minst fordi denne teknologien kan bidra til å gjøre oss mer energieffektive. Hovedfokuset i delprogrammet vil ligge på energisparing. Ett eksempel er tynne filmer som øker energieffektiviteten til solceller. I en slik løsning kombineres solvarme vår aller sikreste fremtidige energikilde med nanoteknologi, for sammen å gi oss nye løsninger for oppvarming. Nanoteknologi kan også gjøre oss mer energieffektive om teknologien brukes i sammenheng med overføring og lagring av energi. Delprogrammet «Energieffektivisering med nanoteknologi» vil støtte prosjekter som kan skape praktiske resultater. Delprogrammet skal være med på å finansiere brukerdrevne forskningsprosjekter hvor næringslivet er med som deltager. Delprogrammet har et budsjett på ca. 50 MNOK. 16 dra_schwartz/istockphoto 17

11 TFI program 4 Integrering av storskala vindkraft Vindkraft har et betydelig potensial som alternativ energikilde i Norden. For at vi skal kunne bruke de mulighetene vindkraften gir oss, er det en rekke forskningsutfordringer som må løses. 18 Vindmøller i Ringköbin. Ingo Wagner/dpa/Corbis 19

12 TFI program 4 Integrering av storskala vindkraft Vindkraft har potensial i Norden Toppforskningsinitiativets delprogram «Integrering av storskala vindkraft» skal bringe oss nærmere løsningen på flere utfordringer knyttet til omfattende bruk av vindkraft. Vindkraft er den kanskje mest lovende alternative energikilden de nærmeste tiårene. Særlig gjelder dette vindkraft til havs. Mellom 15 og 20 prosent av elektrisitetsproduksjonen i Norden kan om noen år komme fra vindkraft. Klimaendringer, minkende karbonressurser og usikker energiforsyning har gjort satsingen på vindkraft mer aktuell enn noensinne. Det gjelder både i Norden og flere andre steder i Europa. En av de store utfordringene er å koble en rekke nye vindkraftanlegg til strømnettet. Man må finne tekniske løsninger som gjør det mulig å satse på vindkraft, uten en mer omfattende utbygging av nye overføringslinjer enn det som er absolutt nødvendig. Vindkraft til havs skaper spesielle utfordringer i sammenheng med kraftoverføring. Samarbeid om forskning og utvikling mellom vindkraftprodusenter og nettleverandører er derfor helt nødvendig. Vindmøller produserer strøm når det blåser. Men en av de store utfordringene med elektrisitet er at den ikke kan lagres. I dag må den produseres når forbrukerne trenger strøm. I fremtiden kan elektrisitet kanskje lagres direkte eller indirekte. Strømnettet i Norden er i løpet av de siste årene blitt koblet delvis sammen, og nettet vil bli enda tettere sammenvevd i årene som kommer. Nordisk elektrisitet eksporteres også videre til resten av Europa. Hvilken betydning får det for kraftforsyning og prisen på elektrisitet når vindkraft i stor skala kobles til dette nettet? Hvordan kan vindkraftanlegg reises til en lavest mulig pris, og hva er de kritiske faktorene for riktig vedlikehold av vindmøller? Hva kan vi gjøre for å forlenge livssyklusen til vindmøller som skal operere under ekstremt tøffe forhold til havs eller i svært kalde miljøer? Dette er noen av spørsmålene delprogrammet vil se nærmere på. Næringslivet skal kobles direkte inn i de ulike prosjektene. Delprogrammet har et budsjett på ca. 30 MNOK. 20 jcamilobernal/istockphoto 21

13 TFI program 5 Bærekraftig biodrivstoff Norden ligger i dag langt framme i bruk av biomasse fra skog til oppvarming og elektrisitetsproduksjon. Toppforskningsinitiativets delprogram «Bærekraftig biodrivstoff» satser i stedet på et felt hvor både utfordringene og mulighetene er store: Bruk av nordisk skog og nordiske landbruksprodukter til drivstoff. 22 Svensk barskog. Foto: Mattias Hagström/iStockphoto 23

14 TFI program 5 Bærekraftig biodrivstoff Den nye bensinen vokser i skogen Nordens skoger vokser. Siden bare en del av tilveksten tas ut, blir det mer skog for hvert år. Her ligger det enorme muligheter for å utnytte en fornybar energikilde. I Danmark er det lite skog, men her produserer landbruket hvert år store mengder restavfall som ligger delvis uutnyttet. I Finland og Sverige brukes flis og pellets i stort omfang til oppvarming av hus og til elektrisitetsproduksjon. I begge land og også i Norge spiller dessuten tradisjonell vedfyring en ikke ubetydelig rolle. Dette til tross, skogen kan gi oss enda mye mer bærekraftig energi i form av biodrivstoff til biler og busser. Biodrivstoff finnes allerede. Men dette drivstoffet lages av sukker, mais og planteoljer som ofte kunne ha blitt brukt som mat for mennesker. Neste generasjon av biodiesel og bioetanol bør i stedet komme fra skogen eller være restprodukter fra landbruket. Store deler av Norden er dekket av skog, en fordel vi bør utnytte langt bedre enn i dag. Vi har også en annen fordel i finsk, svensk og norsk industri med lange tradisjoner i å utnytte nettopp tre som ressurs. I Island er det knapt nok skog, men her finnes det kunnskaper om blant annet biomassekonvertering ved hjelp av enzymer. Å gjøre gran, furu eller bjørk til bensin er imidlertid ikke enkelt. Den kjemiske sammensetningen i biomasse er veldig ulik fossil olje. Forskningsutfordringene står i kø. Men gevinstmulighetene er også store, og mye forskning på området foregår allerede i Norden. Sannsynligvis er det mye å vinne på forskningssamarbeid mellom landene. Selv om teknologien for å omdanne skog til drivstoff delvis finnes, er det langt fram før virkningsgraden er tilfredsstillende og sluttproduktet er konkurransedyktig i forhold til tradisjonell bensin og diesel. Utsiktene om vi lykkes er til gjengjeld svært lovende, og kanskje kan nordiske selskaper bli internasjonalt ledende på området. Delprogrammet «Bærekraftig biodrivstoff» skal støtte brukerdrevne forskningsprosjekter med ca. 40 MNOK. 24 Bertrand Collet/iStockphoto 25

15 TFI program 6 CO 2 fangst og lagring Verdens CO 2 -utslipp må reduseres drastisk for å unngå menneskeskapte klimaendringer. Nå haster det med å ta i bruk ny teknologi for å fange og lagre CO 2. Her kan Norden bli ledende. 26 Foto: Peter Andrews/Scanpix 27

16 TFI program 6 CO2 fangst og lagring Norden kan bli ledende på fangst og lagring av CO2 Toppforskningsinitiativet vil med delprogrammet «CO2 fangst og lagring» bringe sammen dyktige forskere, industri og myndigheter som jobber med dette viktige feltet i de nordiske landene. Etablering av nettverk med forskere, industriaktører og energipolitiske aktører vil stå sentralt i delprogrammet. Kartlegging av hva som skjer i Norden på feltet og formidling av kompetanse, skal også utføres. Delprogrammet skal hindre at forskere driver dobbeltarbeid i ulike nordiske land. «CO2 fangst og lagring» vil gå inn i forsknings- og innovasjonstemaer hvor det er mulig å oppnå gevinst gjennom samarbeid og utveksling av erfaringer på tvers av landegrensene i Norden. De nordiske landene kan gjennom å samarbeide, også bli mer aktive deltakere i den stadig mer omfattende EU-forskningen på området. Karbonfangst og karbonlagring kan gi viktige bidrag til å nå målet om dramatiske reduksjoner i verdens klimagassutslipp. CO2-håndtering står derfor høyt på den politiske dagsordenen i flere nordiske land. De nordiske landene har ulike fokus på CO2-håndtering. Mens Norge har satset mye på forskning rundt CO2-utslipp fra gasskraftverk og mulig lagring av CO2 under havbunnen i Nordsjøen, har Sverige og Finland satset spesielt på mulighetene for å fange og lagre CO2 ved brenning av biomasse. Internasjonalt rettes fokuset særlig mot de store CO2-utslippene fra kullkraftverk. Verden har fortsatt enorme kullreserver, og her kan rensing få stor betydning fremover. Men fangst av CO2 krever store inve steringer. Flere ulike teknologier er under utprøving, og nye kan komme. Også lagring av CO2 vil kreve omfattende satsing på kostbar infrastruktur. På lengre sikt kan imidlertid systemet med kjøp og salg av CO2-kvoter føre til at man faktisk tjener penger på å håndtere CO2. Fangst og lagring av CO2 åpner selvfølgelig også nye forretningsmuligheter for nordisk industri. Delprogrammet har et budsjett på ca. 40 MNOK. 28 Mongstad. Foto: Svein-Jørgen Wiken 29

17 Samarbeid gir synergi, kvalitet og bredere perspektiver Klimaproblemet er sammensatt. Sterkt samarbeid og koordinering mellom forsknings- og innovasjonsmiljøer i ulike land kan hjelpe oss å løse problemene. Vi må også ha samarbeid mellom forskning og næringsliv for å sikre at kunnskapen kommer til anvendelse. Hver for seg er de nordiske landene og miljøene små. Toppforskningsinitiativet vil bidra til å skape nordiske fagmiljøer med mye kraft og synlighet, der de dyktigste aktørene samles. Samarbeid mellom forskere, næringsliv og industri skal sikre at forskningsresultatene virkelig kommer til anvendelse. Med et budsjett på 400 MDK over fem år deltar nordiske aktører og et stort antall nasjonale institusjoner. Initiativet er et bidrag fra de nordiske landene til å løse den globale klima krisen, og samtidig styrke Norden som region innenfor forskning og innovasjon. Satsingen vil fokusere på områder innenfor klima- og energi forskning hvor de nordiske landene har felles interesser, og hvor Norden kan bidra med løsninger internasjonalt. Vi har sterk tro på at vi kan bidra med løsninger. Ikke minst fordi samarbeid skaper synergi og bredere perspektiver. Samarbeid mellom nordiske forskere kan også bli en plattform for internasjonalt samarbeid. Slik kan Toppforskningsinitiativet få innflytelse utenfor Norden, spesielt i Europa. Naturvitenskapelig forskning vil stå i sentrum i de seks ulike delprogrammene i Toppforskningsinitiativet. Men også samfunnsvitenskapelige disipliner skal trekkes inn. For klimaproblemet er sammensatt. I klimaforskningen er mye av kunnskapen fragmentert. Dette er også et problem vi vil gripe tak i. Det er et stort behov for samordning av de ulike fagmiljøene og forskningsgruppene i Norden. På den måten kan vi få fram den samlede kunnskapen på området. Og den beste kunnskapen. Toppforskningsinitiativet legger vekt på at de seks delprogrammene skal samarbeide tett med hverandre, og ha tverrgående aktiviteter. Miljöpolitik består av miljö och politik. På den ena sidan har vi «molekyler och vargar», och på den andra sidan ska politiken se till att saker kommer att användas i samhället. Här kommer samhällsvetenskapen in. Vi måste veta vad det kostar, hur det ska genomföras och vilka konsekvenser det kan få. Rolf Annerberg, leder for Toppforskningsinitiativets programstyre 30 Foto: Terje Heiestad 31

18 Toppforskningsinitiativet skal Profilere Norden som ledende innenfor definerte områder innen energi- og klimasektoren. Styrke nasjonale forsknings- og innovasjonssystemer. Skape større fagmiljøer som spenner på tvers av landegrensene og legger til rette for økt mobilitet av kompetanse. Sikre ypperste kvalitet innenfor forskning og innovasjon ved å knytte sammen de sterkeste nordiske miljøene. Være en plattform for økt internasjonalt samarbeid i og utenfor EU. Styrke nordisk deltakelse innenfor EUs programmer. Styrke Nordens konkurransekraft ved å ta i bruk forskning og innovasjon som motkonjunkturtiltak