Kroppens forsvar mot infeksjoner – immunforsvaret – er på høygir om vinteren. Nå har en ny stor undersøkelse vist hvorfor. Det er genene som styrer.

Arvestoffet vårt består av mange gener. De styrer kroppen på forskjellige måter. Genene virker ikke likt hele tiden. De skrur seg av og på.

 Forskere fra flere land har nå vist at genene som styrer immunforsvaret, skrus på om vinteren.

Dette er helt ny kunnskap, som publiseres i tidsskriftet Nature Communications. Tidligere har forskerne visst at genene skrur av og på immunforsvaret etter om det er dag eller natt. Nå har de altså klart å vise det samme for årstidene.

Vaksine virker best om vinteren

Hvorfor virker årstidene på denne måten? Forskerne tror det er fordi vi har tilpasset oss. Om vinteren er det flest bakterier og virus som kan gjøre oss syke. Jo raskere og sterkere immunforsvaret reagerer om vinteren, desto bedre.

• Les også: Blir immunforsvaret sterkere etter sykdom?

Dermed kan også vaksinasjon virke best i den mørke årstida, tror forskerne. En vaksine skal jo sette i gang immunsystemet, slik at det trenes opp til å bekjempe en sykdom. Jo sterkere immunsystemet reagerer, desto bedre virker vaksinen.

Betennelse kan gi sykdom

Men det er ikke bare bra at immunforsvaret er i topp beredskap om vinteren. Når immunforsvaret tar opp kampen, utvider blodårene seg for å slippe til fotsoldatene i krigen mot bakterier og virus – de hvite blodlegemene. Utvidelsen gjør oss hovne, for eksempel i halsen. Vi får en halsbetennelse.

Betennelse er ikke bare bra. Den kan også gi oss sykdommer – hjerte- og karsykdommer, sukkersyke, psykiske sykdommer og multippel sklerose.

• Les også: Uheldig tarmflora trigget autoimmunitet

Multippel sklerose (MS) er et eksempel på sykdommer hvor de hvite blodlegemene blir for ivrige i tjenesten. De går løs på kroppens egne celler og skader dem.  Dette kalles autoimmune sykdommer.

Når vi nå vet at genene styrer alt dette etter årstidene, kan vi også få bedre styring med disse sykdommene og behandle dem bedre, tror forskerne.

Forskjellig i nord og sør og midt på

De har undersøkt prøver av blant annet blod og fett fra 16 000 mennesker i flere deler av verden, blant annet Storbritannia, USA, Island og Australia.

Australia har jo motsatte årstider av oss i nord. Det viste seg også i genene til australierne. De skrudde seg på når Australia har vinter, og vi har sommer.

• Les også: Meslinger svekker immunforsvaret

Hva så med steder nær ekvator, hvor det nesten ikke er vinter og sommer? Gambia er et slikt land. Her var det regntida som skrudde på genene og satte i gang immunsystemet. Hvorfor?

Forklaringen er den samme som hos oss: I regntida mellom juni og oktober er det lettere å få sykdom. All fuktigheten gjør at bakterier og virus lettere spres, og malariamyggen trives. Immunsystemet må være forberedt på dette.

Lys og varme, mørke og kulde

Et unntak var Island. Her var det ikke så stor forskjell på sommer og vinter. Immunsystemet var mer på det jevne, viste prøvene.

Forskerne vet ikke sikkert hvorfor. De spekulerer på om de lyse nettene om sommeren og de mørke dagene om vinteren ødelegger litt for årstidsrytmen.

Forskerne tror nemlig at lys og mørke og varme og kulde er med på å styre av-påknappen til genene. Men sikre er de ikke.

Uansett er det nå enda en grunn til å dyrke sol og sommer. Sommeren gjør oss faktisk friskere fra betennelsessykdommer. Genene sier til immunsystemet: Ta sommerferie!

Referanse:

Xaquin Castro Dopico mfl.: Widespread seasonal gene expression reveals annual differences in human immunity and physiology, Nature Communications, 12.5.2015, DOI: 10.1038/ncomms8000

At gulrotposen revner i alle retninger straks den er åpnet, er noe de fleste av oss har opplevd. Og når posen har gått heden, er veien kort til gulrøtter i fri dressur i grønnsakskuffen. Der tørker de ut og blir mjuke. Da er søppelspannet gjerne neste stoppested.

Dette ville Jorunn Nilsen ved forskningsinstituttet Norner på Stathelle gjør noe med.

– Vi har utviklet en ny type plastfilm som både gir grønnsakene økt holdbarhet og er sterkere og mindre utsatt for rifter og punkteringer, sier Nilsen.

Dagens film for stiv

I dag kjøper de fleste norske grønnsakpakkerne plastfilm på rull fra emballasjeprodusenter. I pakkeriene bretter maskiner plastfilmen til poser som sveises i topp, bunn og rygg.

Plastfilmen er som regel laget av stoffet polypropylen, og filmen strekkes både horisontalt og vertikalt under produksjon. Det gjør at den både blir blank og innbydende og stiv. Ofte for stiv viser det seg. Ett hull, og hele sulamitten revner.

– Vi har laget en ny plastfilm basert på stoffet polyetylen og bare strukket den i lengderetningen. Den er mye mer motstandsdyktig mot rifter og punkteringer, forklarer Nilsen.

Miljøgevinst

Et av målene er at det skal gå med mindre plast i produksjonen. Så langt har Norner laget film på 40 mikrometer. En mikrometer er en tusendels millimeter, så vi snakker ikke om rare tykkelsen.

– Vi skal fint klare å gå ned fra 40 til 30 mikrometer, og da vil vi oppnå en betydelig miljøgevinst sammenlignet med dagens emballasje. Utfordringen er at folien da får et noe mindre attraktivt utseende.

• Les også: Gulrøtter som er behandlet pent, smaker best

Fra laser til nål

Gulrot, løk og andre grønnsaker «puster» også etter at de er høstet. Hvis emballasjen ikke slipper ut nok karbondioksid og inn nok oksygen, påvirker det både smak og holdbarhet.

I dag er emballasjen som brukes i norske grønnsakpakkerier laserperforert, men forsøk med nåleperforering viser svært positive resultater. Spør bare Finn Robert Müller, administrerende direktør for emballasjeprodusenten Tommen Gram Folie.

– Vi fikk oss en skikkelig aha-opplevelse, sier han.

Perfekt utlufting

– Norner og matforskningsinstituttet Nofima har så definitivt klart å lage en folie som øker holdbarheten på produktene. Vi ser at med nåleperforering oppnår vi en utlufting som virkelig gjør susen for gulrota og forlenger holdbarheten, sier Müller.

I forsøkene har Hanne Larsen hos Nofima sett på utviklingen i produktkvaliteten ved lagring over tid. Gulrøttene er pakket enten i nåleperforert eller laserperforert emballasje og først lagret kalde. Deretter er det simulert butikkforhold på 20 grader, før temperaturen er skrudd ned igjen til 6 grader for å simulere forholdene i grønnsakskuffen i et gjennomsnittlig kjøleskap.

– Resultatene var ikke til å ta feil av. Laserperforert emballasje er for tett, mens den nåleperforerte var mye bedre tilpasset gulrøttenes pustebehov, konkluderer Larsen.

Og når emballasjen er bedre tilpasset grønnsakenes pustebehov, holder smaken seg også bedre.

Stort markedsforsøk i mai

Tommen Gram var Norges største produsent av polyetylenbasert gulrotemballasje helt til Bama for noen år siden bestemte seg for å ta i bruk folie basert på polypropylen.

Nå ser Müller utsikter til et comeback i markedet. I samarbeid med nettopp Bama gjøres det nå et stort forsøk der Tommen Gram kjører ut nåleperforert film. Mellom ett og tre tonn gulrot skal ut i markedet i mai kledd i den nye emballasjen.

– Vi er selvsagt spent på responsen og ser også mulighetene til å tilpasse nyvinningen til poteter og andre grønnsaker. Forskningen til Nofima viser nemlig at potet, gulrot og kålrot har ulike pustebehov, sier Müller.

• Les også: Oppkuttet nepe og kålrot trenger riktig lagring

Utfordringer i sveisen

Foreløpig kjører Tommen Gram ut nåleperforert film basert på polypropylen. De færreste forskningsprosjekter går 100 prosent på skinner, og Nilsen fra Norner innrømmer at også de har støtt på noen skjær i sjøen.

– Svært mange av pakkemaskinene i den norske grønnsakindustrien har sveiseutstyr som er spesialdesignet for nettopp polypropylen. Dette stoffet har et høyere smeltepunkt enn polyetylen, noe som gjør at temperaturen rett og slett blir for høy for problemfri sveising emballasje basert på polyetylen.

Alternativet for pakkerne er å gjøre en enkel utskifting til sveiseutstyr med et antistikkmateriale på overflaten for å unngå kliss og klebing. På sikt har Nilsen likevel tro på at flere pakkerier ser seg tjent med å investere i nytt utstyr som kan håndtere tynnere – og dermed også rimeligere – polyetylenfilm.

Potensial for industripakkerier

Under pakkeforsøkene med den nye plastfilmen deltok en maskinleverandør fra Nederland. Nilsen forteller at han så et stort potensial for den nyutviklede folien i andre type pakkemaskiner enn det som brukes av grønnsakpakkere i Norge.

• Les også: Avslører falske gulrøtter

– Siden en polyetylenfilm kan sveises på lavere temperatur enn en polypropylenfilm, kan man pakke flere poser per minutt med denne teknologien. For norske grønnsakpakkere spiller det kanskje ikke all verdens rolle, men for store industripakkerier som pakker for eksempel kuttede grønnsaker, kan tidsbesparelsen være betydelig, sier Nilsen.

Halvparten kaster gulrøtter

Gulrot og løk utgjorde 38 prosent av norsk grønnsakproduksjon i 2011. Tiltak som gjør at det går med mindre plast i pakkingen og blir mindre matavfall, har med andre ord en vesentlig miljøgevinst.

I samarbeid med Bama har Erik Svanes ved Østlandsforskning nylig gjennomført en spørreundersøkelse blant norske forbrukere. Den viser at det er et åpenbart behov for ny og bedre emballasje. Rundt halvparten av oss kaster gulrøtter, i snitt én til to per pose. Uttørking er den viktigste årsaken, deretter følger mugg og råte.

Oppdraget er klart: Fidel Castro må dø. Du må drepe ham. Klarer du det ikke, kommer du deg ikke videre i spillet. Game over.

Scenen er hentet fra krigsspillet Call of Duty: Black Ops. Det er glidende overganger mellom film og virkelighetstro animasjon, en miks av fakta og fiksjon. I begynnelsen ser det ut som en krigsfilm med skuespillere, så er krigen i gang. Du holder våpenet. Du skal drepe.

10-åringer

– Jeg vet om barn helt ned i 10-årsalderen som spiller dette. De vet ikke hvem Castro er, men ser bare en skurk som må dø, sier førsteamanuensis Holger Pötzsch ved UiT Norges arktiske universitet.

Han har selv spilt seg gjennom både dette og andre krigsspill – spill hvor spillutviklerne har budsjetter større enn Hollywood-filmer.

– Mens en krigsfilm varer i 90 minutter, kan krigsspillene vare i flere hundre timer. Det er intense opplevelser, og jeg skjønner godt at folk blir hektet. Du kan spille sammen med vennene dine, være et team i spillet, kjempe sammen som lag.

– Men gjør dette noe med oss, gir det oss mer enn en mestringsfølelse når vi vinner? Former det langsiktige holdninger, tankesett som varer lenge etter at vi har logget oss av? spør Pötzsch.

Kulturelt ensidig

UiT-forskeren leder en internasjonal forskningsgruppe satt sammen av ni europeiske spillforskere med forskjellig fagbakgrunn.

– Spill kan være med på å endre perspektivet på hvordan vi ser verden, mener lektor ved London South Bank University, Siobhan Thomas. Da forskergruppen var samlet i Tromsø nylig, stilte hun blant annet spørsmålet om det skjer noe med holdningene våre når vi i time etter time blir dratt inn i en virtuell verden som på overflaten ser helt autentisk ut, men som konsekvent maner fram fiendebilder som kulturelt sett er veldig ensidige.

Også mediepsykolog Tilo Hartmann fra Vrije Universiteit Amsterdam er opptatt av innholdet i spillene.

– Jeg tror at ved å endre vinklingen i spillene litt, kan vi kanskje oppnå at folk reflekterer mer rundt tema som vold og krig, sier Tilo Hartmann.

Naturtro

Holger Pötzsch omtaler krigsspillene som både naturtro og virkelighetsfjerne.

– De fremstiller våpen, uniformer og landskap på en meget detaljert måte. Samtidig ser de systematisk bort fra siviles lidelser eller ubehagelige krigshandlinger som voldtekt og drap av barn.

– Spillene legger opp til heltedyrkelse og ekstreme fiendebilder, men de viser ikke lidelsene og kostnadene krigen påfører individer og samfunn. Dermed er de med på å skape et bilde av krig som mer effektiv og renslig enn den egentlig er, sier Pötzsch.

Ingen sammenheng

Forskerne tror ikke på noen direkte sammenheng mellom for eksempel voldelige spill og voldelige handlinger.

– Da filmen og rocken kom, ble vi fortalt at det kom til å ødelegge verden. Slik gikk det ikke – og slik er det heller ikke med spillene, sier Andy Lemon, spillutvikler og representant for International Game Developers Association i London.

Men både han og resten av forskningsgruppen mener likevel at dataspill fortjener mer kritisk oppmerksomhet også fra forskere:

• Hvordan spiller krigsspillene på følelsene våre?
• Hva er det med spillene som gjør at vi opplever dem som ekte?
• Hva er det med spillene som får oss til å tenke at det er greit drepe andre spillkarakterer – også historiske og naturtro personer?
• Har historisk inspirerte spill en innflytelse på vår forståelse av en felles fortid?

600 millioner

Gjennomsnittsalderen på de som spiller krigsspillene er 33 år. Da krigsspillet Call of Duty: Black Ops ble lansert, ble det spilt 600 millioner timer sammenlagt bare den første måneden. Spillene har ifølge Pötzsch budsjetter i 100-millionersklassen, og at de har en samfunnsmessig og kulturell effekt, er førsteamanuensen ganske sikker på. Men hva denne går ut på, vet han ikke.

– Vi vet at Forsvaret i USA har lyktes med bruk av dataspill som America’s Army i rekrutteringsøyemed, men det som interesserer oss minst like mye, er rollen dataspill har i dagens samfunn og kultur.

– De er blitt enormt viktige kulturuttrykk og kan like mye brukes for å øke refleksjon og skape kritisk sans som for å øke aksept for krig eller militæret, forteller Pötzsch.

Spiller selv

Forskerne presiserer at de ikke er imot krigsspill, ei heller de hvor du skal erobre eller sloss mot fiender. Men de stiller spørsmål ved måten de er bygd opp på.

– Jeg liker å spille spill selv, og gode spill kan være en kunstform som utfordrer oss, mener Pötzsch.

Ett av målene til forskningsgruppen er også å se på mulighetene for å utvikle et spill for fred. Vit Sisler fra Charles University i Praha er med i forskningsgruppen og har tidligere utviklet spillet Czechoslovakia 38–89: Assassination, et spill som brukes i skolen i Tsjekkia i dag for å lære elevene om historiske hendelser sett fra flere ulike ståsted.

– Spill kan gi nye perspektiver, mener Sisler og nevner blant annet This War of Mine som et eksempel på et annerledes og realistisk krigsspill.

Her er du sivilist og skal forsøke å overleve i en beleiret by. Forsøker du være helt og gjør du feil dør du. Da er det game over på ordentlig – og du må starte helt på nytt.

Svenskene har lenge vært gode på transport – og nå er de fornøyd med å ha samlet all tilsynskompetansen i én enhet, Transportstyrelsen. Sånn er det også i Finland.

Når noe fungerer bra i Sverige, har vi lang tradisjon for å innføre det i Norge. Fremskrittspartiet med samferdselsminister Ketil Solvik-Olsen i spissen, har programfestet at vi skal ha bare ett frittstående tilsyn for hele transportsektoren i Norge.

– Operatørene i transportnæringen har ikke særlig lyst på dette. Men mange av dem tror det kommer, sier Beate Elvebakk, forsker ved Transportøkonomisk institutt.

Blir transporten sikrere?

Elvebakk og kollegene hennes har intervjuet ansatte i transportselskapene,tilsynene og hos andre offentlige transportmyndigheter. 

Det viktigste spørsmålet for forskerne har vært: Gjør tilsynene transporten vår sikrere?

Et opplagt svar er ja. Men forskerne mener likevel det er god grunn til å granske tilsynene.

– Det er veldig vanskelig å si noe sikkert om hva som er den konkrete effekten av å ha transporttilsyn, forteller Elvebakk.

Både tilsyn og ansvarlig

Luft, jernbane, vei og sjø byr på helt ulike transportmåter.

Mye er også forskjellig mellom de fire ulike tilsynene i Norge: I luftfarten er transportselskapene store og profesjonelle. På veien er de fleste sjåfører glade amatører.

Luftfartstilsynet og Jernbanetilsynet er begge frittstående statlige organer. Tilsynet med sjøfarten er underordnet det samme direktoratet som selv har ansvaret for mye av sikkerheten til sjøs. Vegtilsynet som ble opprettet på Voss i 2012, er underordnet den samme Vegdirektøren som har ansvaret for Statens vegvesen.

– Noen av informantene innen veisektoren er kritiske til dette, konstaterer Elvebakk etter å ha intervjuet mange av aktørene. Sjøfartsdirektoratet i Haugesund sin tilsynsvirksomhet hørte hun ikke kritikk av.

Hos tilsynsmyndighetene selv ser de ikke på dette som noe stort problem, ifølge Elvebakk. 

Hva er sikkert nok?

Både luftfarten og jernbanen er underlagt obligatoriske inspeksjoner. Finner inspektørene alvorlige feil, kan fly bli satt på bakken og jernbanestrekninger bli stengt.

– Men Vegtilsynet får ikke stenge veier. De har ikke sanksjonsmuligheter som de andre tilsynene.

Elvebakk forteller at det også byr på store utfordringer å si hva som er sikkert nok.

– Reiser du med Gardermobanen, så reiser du i dag veldig trygt.

– Reiser du med Bergensbanen, så reiser du ikke like trygt. Gardermobanen er mye tryggere enn Bergensbanen. Men å bringe Bergensbanen opp på samme sikkerhetsnivå som Gardermobanen vil koste så fryktelig mye penger at det neppe er realistisk.

– Og sitter du i en bil, så transporten langt mer utrygt enn i et fly.

– Når du reiser med ulike transportmidler, så aksepterer du i dag et visst sikkerhetsnivå, og nivåene er forskjellige mellom sektorene. Slik er det, konstaterer Elvebakk. 

Unødvendig byråkratiske

Forskerne spurte transportselskapene i luft, på jernbane og til sjøs om hvordan de oppfatter kontrollene i regi av de ulike tilsynene.

Fremdeles blir tilsynene oppfattet som nokså byråkratiske, selv om dette er blitt bedre.

– Tilsynsmyndighetene har mange regler som skal overholdes. Noen ganger kolliderer disse kravene med lokal praksis hos transportørene, og reglene kan oppfattes som unødvendig byråkratiske, uten å skape bedre sikkerhet. Transportørene reagerer naturlig nok på enkelte regler som de opplever må følges bare for reglenes egen skyld.

Store deler av transportbransjen har gått fra å være offentlig eid, til å bli eid av private selskaper som opererer på oppdrag fra offentlige myndigheter, først og fremst fra fylkene.

Gjennomgående mener disse private operatørene at virksomheten til tilsynene har en effekt på sikkerheten, forteller Elvebakk.

– De som arbeider med sikkerhet innenfor større selskaper setter ofte pris på å ha støtte fra et eksternt organ, når det er kamp om ressurser innad i selskapet. Konkurransen gjør at mange selskaper er utsatt for press for å kutte kostnader, og da kan tilsynene bidra til at kuttene ikke går ut over sikkerheten. 

• Les også: Priskonkurranse setter passasjerer i fare

Transportørene forteller også forskeren at de mener tilsynene er blitt bedre på å gå i dialog.

– Tilsynsmyndighetene oppleves som mindre røffe når de inspiserer, enn de ble gjort tidligere. I alle transportsektorer opplever de involverte at samarbeidet mellom aktørene fungerer bedre nå enn det gjorde før, rapporterer forskeren.

I en stor hall på Institutt for energiteknikk (IFE) står en sentrifuge. Den ville egnet seg dårlig for klestørk.  Sentrifugen spinner så fort at klærne trolig ville bli revet i filler.

Werner Filtvedt fra firmaet Dynatec nøler med å si nøyaktig hvor fort. Han er forskningsleder. Mye av teknologien er fortsatt industrihemmeligheter.

Denne sentrifugen skal nemlig kunne fôre en stadig sultnere solcelleindustri med renere og billigere silisium. Og det lyt skje fort, som Prøysen i sin tid sang. Runddansen er i gang, både ute i industrien og inne i sentrifugen.

– Vi gror silisium opptil 40 ganger raskere i denne sentrifugereaktoren enn hva som er tilfelle i en tradisjonell reaktor, sier Filtvedt.

Het sentrifuge

Det er ikke første gang forskning.no har beskrevet sentrifugen til Dynatec. For to år siden var vi i samme hall og så den mindre forløperen.

Denne prototypen viste at metoden fungerte. Nå skal den nye sentrifugen vise at metoden også kan brukes i større skala ute i industrien.

– I tillegg skal vi ta ut det produserte silisiumet uten å kjøle ned sentrifugen, forteller Filtvedt.

Temperaturen er også en viktig grunn til at Dynatec-sentrifugen ville egnet seg dårlig til skjortetørk. Skjorta ville blitt forkullet. Å lage silisium krever varme.

Slynger ut silisium

Det som skjer, er at silangass sendes inn i sentrifugen. Gassen utvinnes av kvarts eller andre vanlige steintyper som inneholder silisium. De fleste som lager superrent silisium i dag bruker denne silangassen eller tilsvarende gasser.

Silan består av hydrogen som er kjemisk bundet til silisium. Når den varmes opp, rives bindingene opp. Hydrogen og silisium skiller lag.

Her kommer sentrifugen til nytte. Silan er en tung gass. Den slynges ut mot veggene, og silisium blir avsatt her.

Hydrogengassen er mye lettere. Den samles i midten av tanken og kan pumpes ut.

Trykk den grønne pila for å se hvordan silisium skilles ut av silangass! Flere animasjoner av Dynatec-sentrifugen, Fluidized Bed-teknologien og Siemensmetoden finnes i artikkelen Snurr Silisium!

Varmhøsting

Nå har altså forskerne fra IFE og Dynatec klart å hente ut silisiumet mens sentrifugen fortsatt er varm. Det kalles varmhøsting. Ventetida mellom nedkjøling og ny oppvarming er borte.

– Vi blåser først inn litt rent silisiumpulver. Det legger seg på veggene i sentrifugen. Det virker omtrent som teflon i en stekepanne. Silisiumet som avsettes på veggene, løsner lett selv om sentrifugen er varm, forteller Filtvedt.

Små biter

Ut fra sentrifugen kommer stykker av silisium, formet av den krumme veggen i sentrifugen. Trykket fra sentrifugen får silisiumet til å gro som staver.  Disse stavene kan lett brytes opp i mindre biter.

­Slike små biter er lette å smelte for produsentene av solceller. Den tradisjonelle Siemensmetoden gir ikke denne fordelen.  Dessuten krever den mye mer energi.

Jo renere, desto bedre

Det tynne laget av silisium på sentrifugeveggen gir også en bonuseffekt. Det hindrer at veggen forurenser silisiumet. Det bør nemlig være renest mulig.

– Jo renere silisium, desto bedre effekt får solcellene. Industrien vil ha renest mulig silisium, sier Filtvedt.

Foreløpig gir Dynatec-metoden ikke fullt så rent silisium som Siemensmetoden. Filtvedt tror likevel at videre forbedringer skal kunne løse det problemet.

Flytende seng

Dynatec-metoden gir også renere silisium enn en annen metode som brukes av industrien i dag. I denne metoden blåses silangass opp mellom silisiumkuler i et oppvarmet rør.

Kulene flyter på gassen, som en væske i bunnen av røret. Metoden kalles derfor Fluidized Bed, flytende seng.

Silisium avsettes på kulene i den flytende senga. De vokser, omtrent som hagl i en tordensky. Fluidized Bed brukes blant annet av produsenten REC.

– Fluidized Bed-teknologien er billigere enn Siemensmetoden, men ser også ut til å ha mer svinn i form av støv. Vi arbeider for å forbedre den, forteller Hallgeir Klette, avdelingsingeniør på solenergisenteret til IFE.

Selger med tap

Dynatecmetoden har derimot fortsatt et stykke igjen før den kan brukes av produsentene. Det neste målet er å lage en prototyp som kan prøves ut i industrien.

– Mange solcelleprodusenter selger nå med tap. Konkurransen er hard. Bare de som bruker Fluidized Bed-teknologien tjener litt penger. Sentrifugering av silangass kan hjelpe industrien å bli lønnsom igjen, sier Filtvedt.

– Bør tenke flere markeder

– Dette er et interessant prosjekt, men hvis Dynatec-metoden produserer renere silisium enn Fluidized Bed, bør den brukes i andre markeder enn bare solceller, kommenterer Marisa Di Sabatino til forskning.no.

Di Sabatino er førsteamanuensis ved Institutt for materialteknologi ved NTNU, og hun peker på at solceller ikke krever så rent silisium som for eksempel til datachips og annen elektronikk.

– Prisen på rent silisium til solceller har falt til under en tiendedel fra årtusenskiftet til i dag. Elkem lager silisium med lavere renhet, men som er god nok til solceller. Likevel sliter de med å være konkurransedyktige på pris, sier hun.

– Siemensmetoden ble opprinnelig utviklet nettopp for å produsere silisum til elektronikk. Den bruker mye mer energi enn Elkemmetoden. Til gjengjeld er silisiumet renere.

­– Hvis Dynatecmetoden kan gi like rent silisium til lavere pris, kan de konkurrere i disse markedene. Uansett er det en fordel at silisium produseres i Norge, hvor energien er billig og fornybar for en stor del, sier Di Sabatino.

– Liten gevinst ved å bytte fra Fluidized Bed

– Det er i dag få produsenter som produserer polysilisium fra silangass, skriver Harry M. Rong i en e-post til forskning.no.

Rong er leder for produktutvikling og innovasjon i Elkem Siliscon Materials. Polysilisium er navnet på det rene silisiumet som blant annet brukes av solcelleindustrien.

Disse produsentene har alt utviklet teknologi for produksjon med Fluidized Bed-teknologien, ifølge Rong. Han mener at gevinsten trolig vil være liten ved å bytte fra Fluidized Bed til Dynatecs sentrifuge.

Avhengig av silan-produksjon

På den andre siden tror han, i likhet med Di Sabatino, at sentrifugen kan være interessant for de som i dag bruker Siemens-metoden. Problemet her er likevel anlegg som kan lage silangass tilfredstillende.

– Det finnes firmaer som har slik teknologi, men etter det jeg kjenner til så selger de ikke teknologien, skriver Rong.

Lenker:

Nye konsepter for produksjon av superrent silisium. Informasjon på nettsidene til IFE fra 2012.

W.O.Filtvedt mfl: Chemical vapor deposition of silicon from silane: Review of growth mechanisms and modeling/scaleup of fluidized bed reactors, sammendrag, Solar Energy Materials and Solar Cells, Volume 107, December 2012, Pages 188–200, doi:10.1016/j.solmat.2012.08.014

En søt hunnsebrafisk svømmer langs bunnen av akvariet. Stripene hennes glitrer i det lyset reflekteres i de smidige sidene hennes. Et stykke unna får hun plutselig øye på en kjekk ung hannfisk. Men denne karen likner ikke noen andre sebrafisker hun har sett før.

Han er neonrød fra ende til annen. Noen i labfrakk har nemlig gitt ham genene fra en sjøanemone, som produserer et lysende rødt protein.

• Les også: Hvor unaturlig er genteknologi?

Ivrig, svømmer hun bort til kavaleren for å studere den lekre fargen hans. Kanskje denne fyren kan være far for en ny generasjon med sebrafisk?

Men før hun rekker å hilse på den neonrøde kjekkasen, svømmer en sinna hannsebrafisk inn fra siden og jager unna den fargerike konkurrenten, som skyr unna.

Slik kontrollerer villfisken videreføringen av genene sine. Og etter hvert er det ikke flere røde fisk igjen i tanken.

Patentert fisk forsvant

Den røde fisken kalles for Glofish. Det er en patentert, genetisk modifisert sebrafisk som har en sterkere farge enn sine slektninger fra havet. Den er forøvrig ulovlig her i Norge. 

Den røde fargen viser seg også å tiltrekke hunnfisker, som anser den genetiske variasjonen som en fordel for yngelen hennes.

• Les også: Er det trygt å spise GM-mat?

Men de fargeløse hannfiskenes sterke konkurranseinstinkt overvinner den fremmede fiskens genetiske fordeler.

Forskere ved Purdue University ville se hvordan slike Glofish ville greie seg sammen med en gruppe villfisk over flere generasjoner.

Etter 15 generasjoner og over 18 500 fisk i 18 populasjoner hadde den genetiske skapningen forsvunnet fra alle, bortsett fra én, av populasjonene.

Hunnfisken får ikke velge

– Villfiskene jaget unna alle de røde fiskene og beholdt partnerne for seg selv, forklarer William Muir, én av forskerne bak forsøket i en pressemelding. Funnene hans ble nylig publisert i tidsskriftet Evolution.

Muir og kollegene mener dette viser gir et interessant innblikk i hvordan evolusjon kan arte seg. Begge hannfiskene var like når det kom til helse, fruktbarhet og levelengde, men de genmodifiserte fiskene manglet konkurranseinstinktet til villfisken.

• Les også: Har GM-planter skapt problemer for miljøet?

– Vellykket paring er faktisk en sterkere drivkraft av evolusjon enn at den sterkeste overlever, mener Muir.

Han påpeker derfor at å endre i genene til levende organismer kan gjøre dem betydelig svakere i naturen.

– Naturlig utvalg har hatt milliarder av år på å maksimere en organismes tilpasning til omgivelsene sine, forklarer Muir.

– Å forandre på genetikken deres på noen som helst måte vil nesten alltid gjøre organismer mindre tilpasset for naturen, fortsetter han.

Referanse:

Richard, D.H. (et al) Mate competition and evolutionary outcomes in genetically modified zebrafish (Danio rerio) (2015) Evolution [Oppsummering]

Problemet i dag er at forbrenningen blir dårlig hvis temperaturen i bålet ikke er høy nok og hvis lufttilførsel er før svak. Da blir det røyk i teltet.

– For turister med allergiproblemer er røyk spesielt irriterende for øyne og luftrør, sier Alex Cable ved Sintef.

Han tror at innendørs bålbrenning skal kunne skje uten plagsom røyk og er i gang med en modell med et tokammersystem.

Turistnæring med problem

Ekteparet Utsi som driver selskapet Davvi Siida i Tana, har lenge vært plaget med røyk i storlavvoen sin i Kjøllefjord. 

Davvi Siida ble etablert i 2007 og har siden da invitert hurtigrutepassasjerene til A Taste of Lapland. I Kjøllefjord tar Ellinor og Ailu Utsi imot besøkende fra Hurtigruten og ønsker de ikke røyk i «lokalet» når de serverer mat.

Siden ekteparet har ønsker om å utvide reiselivsselskapet sitt, begynte de å søke etter hjelp. De skaffet seg penger fra Norges forskningsråd, VRI Finnmark, Finnmark fylkeskommune og Innovasjon Norge og kom i kontakt med Sintef-forsker Axel Cablé.

Tokammersystem

Cablé kom til Finnmark med både utstyr og tegninger over hvordan bålet i lavvoen kunne bli. Han gjorde inneklimamålinger i en lavvo utenfor Alta og viste fram en liten modell han hadde med seg som kunne bli en del av løsningen.

Cablé forklarer at med tokammersystemet vil det komme luft inn i den nederste delen. Lufta fraktes opp i det ytterste kammeret som varmes opp, og så brennes røyken og den varme lufta opp i hovedkammeret.

Dette gir en mer effektiv og varmere ild, samt en renere forbrenning, og prinsippet er i bruk i de fleste moderne vedovner.

Mer varme i teltet

– Turistene synes også det er kaldt i deler av teltet, så vi skal jobbe med å fordele varmen i lavvoen, sier Cablé.

Forskerne vil vurdere en maling med spesielle strålingsegenskaper som skal reflektere varmen tilbake til folkene i teltet.

Ferdig til neste sommer

Modellen skal nå lages i full skala. Installasjonen må graves ned under bakken i lavvoen slik at ingenting er synlig for øyet. Det er viktig for alle at tekniske løsninger ikke skal forringe opplevelsen i lavvoen.

– Muligens må det være et rør som tilfører luft utenfra, men vi må finne en løsning slik at lufta som tilføres, fordeles inne i systemet på en effektiv måte, sier Cable.

Det nye tiltaket vil ikke komme i drift denne sommeren siden turistsesongen er i gang allerede fra 15. mai, men til neste sommer skal turistene kunne glede seg over en røykfri og varm lavvo når de kommer på besøk.

Mange eldre pleietrengende opplever helseplager som følge av svekket blodsirkulasjon i beina. Det dreier seg blant annet om smerter, dårligere hudkvalitet og sår som heles sakte – og dermed også til sjuende og sist om redusert livskvalitet.

Nyutviklet norsk medisinsk teknologi gir imidlertid håp om at plagene kan lindres. I tett samarbeid med Lørenskog sykehjem og Akershus universitetssykehus har selskapet Otivio utviklet en lovende innretning som det neste året skal gjennom omfattende utprøving på sykehjem.

Av utseende minner utstyret kanskje mest om en brautende slalåmstøvel fra jappetiden, men skinnet kan som kjent bedra. I motsetning til støvler flest byr denne nemlig på et pulserende undertrykk som masserer pasientens fot for å stimulere blodsirkulasjonen.

40 prosent økning i blodsirkulasjon

«Sirkulasjonsstøvelen» ble først testet på friske mennesker. Ultralyd av blodgjennomstrømningen i de store blodårene bak i knehasene og lysken påviste ingen effekt, men da tilsvarende målinger ble gjort i de små blodårene i foten, ble det registrert økning i blodsirkulasjonen på opp mot 40 prosent.

– Det er i grunnen ganske logisk at denne typen behandling ikke gir effekter vi kan måle i de store kretsløpene i kroppen, men derimot i det lokale årenettet i beina, sier Börje Bjelke, professor i geriatri ved Akershus universitetssykehus.

– Det er akkurat som med trafikken inn mot Oslo; det kan være vanskelig å oppdage endringer i flyten på motorveiene, men atskillig lettere å konstatere økt bevegelse på de små sideveiene, legger han til.

Bjelke, som er spesialist på eldrehelse, synes det er viktig å se mer på denne typen behandling i en tid der eldre pasienter gjerne døyver bivirkningene av én medisin med å ta en annen:

– Dette er en rent fysikalsk behandling uten medikamenter, og dermed snakker vi heller ikke om noen form for bivirkninger.

Sykehjem i førersetet

Kommunehelsetjeneste og utviklere av medisinsk teknologi har vanligvis ikke så mye med hverandre å gjøre. I utviklingen av sirkulasjonsstøvelen har imidlertid tett samarbeid mellom Otivio og Lørenskog sykehjem vært en nøkkelfaktor.

– Jeg vil faktisk karakterisere det som en liten solskinnshistorie, sier Kari Os. Hun er FoU-leder ved Lørenskog sykehjem, som har status som utviklingssenter for sykehjem i Akershus.

– Otivio hadde ideen og teknologien og var i gang med utvikling av en prototype, men manglet partnere for å få testet utstyret. De tok kontakt med oss, og vi kunne være behjelpelige med å sy sammen et opplegg slik at man fikk testet utstyret i en reell sykehjemshverdag med de riktige pasientene, forteller hun.

Med Lørenskog sykehjem som prosjektleder, søkte partnerne om forskningsmidler fra Regionale forskningsfond Hovedstaden og fikk 5,3 millioner kroner for å videreutvikle teknologien og teste den ut i stor skala på sykehjem i Akershus.

Testing av testen

Etter at det var fastslått at behandlingen hadde effekt på friske forsøkspersoner, var neste skritt å designe et forsøksopplegg for gjennomføring på sykehjem. Siv Linnerud, sykepleier i forsknings- og utviklingsarbeid ved Lørenskog sykehjem, har vært ansvarlig for den biten.

– Så langt har én pasient brukt utstyret over en viss tid og gitt uttrykk for at han har mindre smerter i beina, uten at vi skal legge altfor stor vekt på det. Det viktigste i denne fasen var rett og slett å finne ut hvordan vi skulle gjennomføre mer omfattende forsøk, sier Linnerud.

Basert på prøving og feiling er det nå utviklet utstyr som er lett å ta av og på, som ikke krever akrobatiske krumspring pasientene ikke har førlighet til og som ansatte ved sykehjemmet både forstår og kan håndtere greit.

Det neste året skal en rekke sykehjemspasienter ikle seg støvelen 90 minutter daglig i seks uker hver.

– Vi har gjennomført et opplæringsopplegg med små grupper av ansatte, slik at de både forstår utstyret og er trygge på bruken av det. Det er en forutsetning for at vi skal kunne få data som er til å stole på, sier Linnerud, og får full støtte av Kari Os:

– Jeg har sett mange eksempler på at forskere legger opp til urealistiske prosjekter som hverken tar hensyn til ressursene på et sykehjem eller til hvilken kompetanse personalet har. Det kan for eksempel være lagt opp til at de ansatte skal gjennomføre avansert datainnsamling ved hjelp av en rekke ulike måleverktøy, og i en hektisk hverdag går det rett og slett ikke.

Komplekse krav til kommunehelsetjenesten

Gjennom innføringen av samhandlingsreformen i 2012 fikk Kommune-Norge ikke bare større ansvar for forebyggende helsetiltak, men har også overtatt flere kompetansekrevende oppgaver fra sykehusene.

Et mye omtalt resultat av reformen er at eldre pasienter skrives raskere ut fra sykehus – eller at terskelen for innleggelse blir høyere – og at sykehjem eller hjemmetjeneste får større medisinsk ansvar.

– Pasientstrømmen skrus fra sykehussektoren til kommunehelsetjenesten, som får ansvaret for mer kompleks medisinsk behandling og skal håndtere mer avansert medisinsk utstyr. Forskning og utvikling har tradisjonelt ikke vært kjerneoppgaver for kommunehelsetjenesten, men for å sikre at kompetanse og utstyr tilpasses den virkeligheten vi lever i, er det viktig at forskningen også følger pasientstrømmen, sier Os.

Lørenskog sykehjem har status som utviklingssenter for sykehjem i Akershus og skal være en pådriver for kvalitets- og kompetanseutvikling for 58 sykehjem i fylket. Det er 40 utviklingssentre for sykehjem og hjemmetjeneste i landet, og Os tror disse kommer til å spille en nøkkelrolle i utviklingen av kommunehelsetjenesten fremover.

– Jeg tror det er viktig at det finnes ansatte i kommunehelsetjenesten som har en fot innenfor både helsesektoren og forskningsverdenen og kan fungere som bindeledd mellom disse. Det kan også bidra til at kommunehelsetjenesten blir flinkere til å se at det kan finnes nye teknologiske løsninger på utfordringer man har sett seg blinde på, sier hun.

Fruktbart fellesskap

For Otivio, som har eierskap til teknologien som nå testes ut i stor skala, har samarbeidet vært fruktbart på flere måter.

– Samarbeidet med sykehuset var viktig for å få gjort fysiologiske målinger, slik at vi kunne dokumentere effekten av utstyret, sier administrerende direktør Iacob Mathiesen i Otivio.

– Samarbeidet med Lørenskog sykehjem og utviklingssenteret har gitt oss viktige innspill fra et brukerperspektiv. De har samlet data som vi har brukt for å forbedre utstyret og til å få de godkjenningene som er nødvendige.

Professor Bjelke mener det private næringslivet og selskaper som Otivio kommer til å få en stadig viktigere rolle i utviklingen av ny medisinsk teknologi – også i Norge.

– Norge har en inngrodd skepsis til private innovatører som er nokså unik i internasjonal sammenheng. For meg er det åpenbart at etter hvert som mer forskning flyttes ut i kommunehelsetjenesten, må mye av innovasjonen i helsesektoren nødvendigvis skje i samarbeid med private innovatører, sier han.

I sju år har forskere jobbet for å finne ut hvordan geologien under Adventdalen på Svalbard ser ut. Vil de geologiske formasjonene sørøst for Longyearbyen egne seg til å lagre CO₂?

Forskerne visste at bergartene på Svalbard er mindre villige til å la CO₂ strømme gjennom enn bergartene under Nordsjøen. Etter å ha boret åtte brønner, pumpet tonnevis med vann og lyttet etter mikrosprekker kan forskerne avgi sin dom.

Men la oss først spole fire år tilbake.

Under permafrosten

I 2010 borer forskere på Svalbard sitt fjerde hull. Det går ned til 970 meter. Underveis henter de opp steinprøver som meter for meter viser hva slags bergart boret har gått gjennom.

De øverste 100 meterne er permafrost. Videre nedover kommer lag med sandsteinformasjoner og tykke skiferlag. Skiferlagene er viktige. De er såkalte kappebergarter som hindrer gass å lekke oppover mot overflaten.

Fra rundt 670 meter og nedover er fjellet mer porøst med naturlige sprekkdannelser. Disse lagene av sandstein kan derfor egne seg til lagring av CO₂.

Forskerne pumper ned vann under høyt trykk for å simulere flytende CO₂. Vann blir brukt siden det er lettere å håndtere enn CO₂ og oppfører seg omtrent som CO₂ i berggrunnen, bortsett fra kjemiske reaksjoner. Nede i brønnen vil vannet sive ut i reservoaret og lage sprekker.

Geofoner – en slags mikrofoner – et stykke ned i berggrunnen i nærheten lytter til bevegelser i bakken og fanger opp de bitte små rystelsene som oppstår når fjellet sprekker. Hele denne prosessen gjentar forskerne i flere borehull i flere dybder og med ulikt trykk på vannet.

Kraftig undertrykk nede i reservoaret

Men noe var rart i brønn nummer fire. På 900 meters dyp skal vanntrykket normalt være 90 bar høyere enn på overflaten. Det tilsvarer vekten av en vannsøyle på 900 meter. I brønn nummer fire økte ikke trykket slik det skulle. I stedet var det et undertrykk på cirka 50 bar i steinformasjonene under skiferlagene.

– Det er nesten vakuum der nede. Under slike betingelser vil reservoaret nærmest suge til seg CO₂, og det blir ingen lekkasje oppover når vi sprøyter inn CO₂, sier professor Snorre Olaussen ved Universitetssenteret på Svalbard (UNIS).

En av årsakene til det lave trykket er permafrosten. Men det forklarer bare en del av undertrykket. I tillegg kommer geologiske faktorer som bevegelser i jordskorpen, senere tids hevning av Svalbard og sannsynligvis et uttømt, tidligere gassfylt, reservoar.

Fenomenet er også observert i Barentshavet der enkelte boringer har vist opptil 20 bar undertrykk nede i formasjonene.

Men boringene på Svalbard hadde flere overraskelser i vente for forskerne.

Hører mikrosprekker oppstå

Når flytende CO₂, eller i dette tilfelle vann, pumpes ned i berggrunnen, vil den presses ut i hulrom og sprekker. Vannet eller CO₂-en kan skape nye sprekker, avhengig av trykk, volum og bergart.

Når reservoaret skal brukes som CO₂-lager, er det spesielt viktig å følge med på om skiferlaget over reservoaret får mikrosprekker. Ved tidlig varsling kan pumpingen endres og forhindre at CO₂ lekker opp til overflaten.

– Sprekkene oppstår ikke nødvendigvis der CO₂ eller vann presses gjennom bergarten. I noen tilfeller kan sprekkene oppstå langt unna, dersom spenningene i bergarten blir endret nok, sier avdelingssjef Volker Oye ved Norsar på Kjeller.

På Svalbard har hans gruppe plassert geofoner som lyttet etter mikroseismisk aktivitet i området rundt borehullene. To sett geofoner ble plassert i to brønner ned til henholdsvis 300 og 550 meter. Fem andre sett geofoner ble plassert i grunne brønner på 8–12 meter. I tillegg ble sensorer plassert på overflaten.

Dataene fra geofonene brukes i matematiske modeller som viser hvor sprekkene dannes og hvor store de er. Forskerne jobber fortsatt med å analysere dataene, men det store bildet er klart.

– Instrumentene viste at det var lite seismisk aktivitet i området etter vanninjeksjon. I alt registrerte vi bare ti mikroskjelv. Vi så sprekkdannelser i sandsteinlagene, men ingenting i skiferlagene da vann med høyt trykk ble pumpet inn, sier Oye.

Kan lagre CO₂ i mange år

Etter å ha hentet opp kilometer med kjerneprøver fra boringene, testet trykk ved vanninjeksjon og gjort seismiske undersøkelser, slår forskerne fast at reservoaret under Adventdalen egner seg til lagring av CO₂.

– Analyser og modellering tilsier at volumet i reservoaret er så stort at det kan ta i mot minst 20, kanskje 40 års fangst av CO₂ fra dagens kullkraftverk på Svalbard. Det slipper ut cirka 60 000 tonn CO₂ per år, sier Ragnhild Rønneberg som ledet Longyearbyen CO₂ Lab fra 2010 til 2014.

Hun er nå spesialrådgiver innen CO₂ -håndtering i Norges forskningsråd.

Interessen fra utlandet har vært stor for lagringsstudiene på Svalbard. Paradoksalt nok er den kompliserte geologien i reservoaret en interessevekker. Bergartene under Adventdalen er et såkalt ukonvensjonelt reservoar som ikke har verdens beste gjennomstrømning og er brutt opp av små forkastninger.

– Slike ukonvensjonelle reservoarer finnes mange andre steder, for eksempel i Sør-Afrika, et land med en betydelig kullkraftvirksomhet. Dersom prosjektet i Longyearbyen videreføres med injeksjon av CO₂ om noen få år, kan dette bidra til viktig kunnskap om slike reservoar og vise hvordan boring, instrumentering, geofysiske undersøkelser og modellering kan gjøres, sier Rønneberg.

Neste steg blir å pumpe ned CO₂

Alle borehullene i forsøkene blir plugget. De kunne uansett ikke brukes til å injisere CO₂. Da trengs større dimensjoner, rustfrie komponenter og kraftigere boreutstyr.

UNIS CO₂ Lab har søkt Sysselmannen og lokale myndigheter om tillatelse til å injisere 200 000 tonn ren CO₂. Det Norske Veritas (DNV GL) har vurdert risikomomentene ved en slik testoperasjon og konkludert med at det ikke er noen problemer dersom forskriftene følges, og bore- og injeksjonsaktivitetene skjer med rett utstyr.