En gruppe forskere fra Storbritannia, Kina og Israel har laget et litium-luftbatteri som skal kunne løse flere av problemene disse batteriene har slitt med.

Like mye energi som i bensin

Hvis disse batteriene blir klare for markedet, kan de gi elbiler en skikkelig dytt framover. Litium-luftbatterier vil bli mye lettere enn de litium-ionebatteriene som sitter i dagens elbiler.

• Les også: Batteri for landeveien

Dermed kan de konkurrere i rekkevidde med bensin- og dieselbiler, målt ut fra energimengde og vekt på batteriet.

– Dette kan være ett av de gjennombrudd som litium-luftbatterier venter på, skriver Poul Norby i en e-post til forskning.no.

Norby er seniorforsker på Institut for Energikonvertering og lagring på Danmarks Tekniske Universitet. Sammen med kolleger har han forsket på denne batteritypen.

– Alt i alt kan dette godt være en av de meget viktige artikler som betyr et nytt intensivt fokus på litium-luft-batteriteknologien, skriver han om studien i tidsskriftet Science.

Norby tar likevel forbehold om flere studier må til for å forklare alle reaksjonsmekanismene, og for å studere blant annet hvordan batteriet oppfører seg over lang tid.

Bruker oksygen fra lufta

Hvorfor er litium-luftbatterier så lette? Årsaken ligger i lufta – bokstavelig talt. Det er oksygen fra lufta som brukes til de kjemiske reaksjonene i den ene – positivt ladede – elektroden.

Dermed slipper batteriet å dra med seg for eksempel metalloksid, slik som i et litium-ionebatteri.

Til gjengjeld blir litium-ionebatteriet tyngre og tyngre etterhvert som oksygenet bindes i reaksjonene og samler seg i batteriet under bruk.

Store porer

Men selv om litium-luftbatteriene er forholdsvis lette, har tunge tekniske problemer stått i kø. Forskerteamet kan nå ha løst noen av de viktigste.

Ett problem har vært at reaksjonen må foregå over store flater. Først da blir det mange nok litiumatomer og oksygenatomer som reagerer. Først da gir batteriene nok elektrisk strøm.

Det finnes en måte for å lage mye overflate på liten plass: Du kan lage et porøst stoff. Der kan oksygenet fra lufta sirkulere og reagere i alle krinkelkroker av porene.

Porene i de nye batteriene er også ekstra store. Dermed blir det også god plass i pluss-elektroden. Den klarer å ta imot krystallene som dannes når litium reagerer med oksygen.

• Les også: Batteriet bremser elbilen

Annen kjemisk reaksjon

Et annet problem er produktene fra de kjemiske reaksjonene under utlading. De kan stoppe igjen porene. Siden de ikke leder elektrisk strøm, kan de stanse reaksjonene og strømflyten. Det samme kan uønskede biprodukter.

Forskerne har løst dette problemet ved å bruke en annen type reaksjon og tilføye et stoff som fungerer litt som en katalysator. Sluttproduktet er ikke en binding av litium og oksygen, som i andre slike batterier.

Isteden er sluttproduktet en binding av litium, hydrogen og oksygen – litiumhydroksid. Artikkelen i Science beskriver hvordan dette stoffet vokser nærmest som kronblader – tynne, porøse flak – ut fra porene i elektroden.

– Her dannes ikke sluttproduktet bare som et belegg. Det transporteres vekk fra elektroden, som et oppløst stoff, skriver Norby.

Dermed tettes ikke reaksjonsflaten igjen, og reaksjonene kan fortsette lenger. Kapasiteten øker. Når batteriet lades, går reaksjonen i revers. Litium frigjøres igjen, klar til ny bruk.

– Dannelsen og dekomponeringen av litiumhydroksid som et reaksjonsprodukt i en reversibel reaksjon uten mye energitap er spennende, kommenterer Norby.

Mindre energitap ved oppladning

Et tredje problem har vært oppladingen. Du måtte sende mye høyere spenning, og dermed mer energi inn i litium-luftbatteriet enn du fikk ut. Det førte til et stort energitap.

Hvorfor måtte høyere spenning til? Det vet faktisk ikke forskerne helt sikkert. Norby og kollegene hans har gjort beregninger som viser at det ikke er noen teoretisk grunn til at det trengs så høy spenning.

Sikkert er det likevel at det nye sluttstoffet litiumhydroksid reagerer mye raskere når det er oppløst, særlig når forskerne bruker noen spesielle tilsetningsstoffer.

Energitapet ved opplading er nesten helt borte, ifølge artikkelen i tidsskriftet Science.

• Les også: Det blir strøm nok til elbiler og elbusser

Tåler vann

Et fjerde problem har vært at batteriet ikke tåler vanndamp i lufta. Litium reagerer lett med vann. Dermed blir noe av litiumet borte. Reaksjonen lager også hydrogengass, som kan også skade elektroden. Det er også flere uønskede virkninger av denne reaksjonen.

Det nye litium-luftbatteriet tåler derimot vanndamp. Reaksjonene blir ikke påvirket, viste forsøk forskerne har gjort.

I artikkelen i Science beskriver forskerne alle endringene som et samspill. Dette samspillet forbedrer både kapasiteten til batteriet og oppladingen.

Referanse:

Tao Liu m.fl.: Cycling Li-O2 batteries via LiOH formation and decomposition, Science, 30. oktober 2015, vol. 350, issue 6260, doi:10.1126/science.aac7730, sammendrag.

Elbilene vil bli større, og rekkevidden øke. Rundt 2020 kan alle elbiler ha nådd opp på Tesla-nivå med rundt 300 kilometer. Innen 2025 kan rekkevidden ha kommet opp i 500 kilometer, sa Arne Sigbjørnsen, produktsjef for hurtiglading i ABB.

• Les også: Elbil i klimaspagat

Han er en av innlederne her på Zero-konferansen i Oslo som prøver å svare på spørsmålet: Hva vil den nye grønne bølgen av elbiler, elbusser og elferger kreve av strømnettet vårt?

Solid ryggrad

Disse store familiebilene med 500 kilometers rekkevidde vil kreve tilsvarende mer strøm. Utålmodige bilister på landeveien vil kreve kortere ladetid. Mer strøm på kortere tid – det er mer effekt. Kan framtidas hurtigladestasjoner levere?

– Vi mener at vi har et solid nett som gjør det mulig å elektrifisere transportsektoren, sa Bente Monica Haaland, konserndirektør i Statnett.

Statnett er ryggraden i elkraft-Norge. De skal levere strømmen, men ikke ladestasjonene. Det er en oppgave for private firmaer, støttet av statlige ENOVA.

Men til tross for en sterk ryggrad kan det bli små prolapser i systemet. Forsterkninger trengs, ifølge Haaland.

– Spesielt borettslag i byer kan få problemer, sa Johan Christian Hovland fra strømleverandøren Hafslund.

Big data i strømnettet

Tre viktige verktøy kan gjøre det lettere å få strømmen inn i batteriene: smarte strømnett, smart strømprising og – hydrogen.

Det første først: Strøm fra flere små leverandører, fra vind og sol, vil i framtida kreve avanserte dataløsninger for å holde styr på alt.

Dette vil påvirke det nordiske energisamarbeidet, som er veldig tett.

– Det nordiske strømnettet er synkront. Strømmen går på samme puls. Endringer i ett land påvirker hele systemet, sa Haaland.

– Det viktigste tror jeg blir digitaliseringen av neste generasjon kraftsystem. Når så mange ressurser spiller inn, må vi binde dem sammen, styre dem, håndtere dem som ”big data”, sa Haaland.

• Les også: Smartere strømnett med nytt materiale

Timetilbud på strøm

Smart strømprising vil si at du, som forbruker, vet fra time til time når strømprisen er lavest og kan lade da. 

Smart strømprising er også avhengig av avanserte dataløsninger. Og de kommer.

– De neste årene skal vi bruke 2,4 milliarder kroner på å kjøpe inn 7000 nye strømmålere, fortalte Hovland fra Hafslund.

Disse målerne gjør det mulig for strømleverandøren å se rett inn i sikringsskapet ditt, hvor mye du bruker fra time til time døgnet gjennom.

– Da kan vi lage priser som er basert på forbruket, time for time. Det blir gunstig for folk å lade bilen om natta istedenfor når du setter den inn om ettermiddagen i garasjen, sa Haaland.

Alt i alt var han lite bekymret for hva elbilene kunne lage av ugreie for strømnettet. Det norske strømnettet er godt dimensjonert. Det ble bygget for elektrisk oppvarming i hjemmene.

– Det er ikke sånn at folk trenger en egen hurtiglader hjemme. En elbil på hjemmelading bruker ikke mer strøm enn en varmtvannsbereder. Dette vil gå fint, sa Haaland.

Fra ferskvare til lagervare

En spennende joker i strømkabalen er hydrogen. Hydrogen kan løse et viktig problem: Behovet for strøm er ikke alltid i takt med produksjonen.

– Elektrisitet er ferskvare. Den må brukes når den produseres. Hydrogen kan brukes til strømlagring. Holdbarhetsdatoen for strømmen kan utvides. Strømmen kan brukes et annet sted, til et annet tidspunkt, sa Bjørn Simonsen fra NEL Hydrogen.

Hydrogenproduksjon fra strøm har lange tradisjoner i Norge. Allerede i 1927 bygget Norsk Hydro verdens største hydrogenfabrikk – faktisk to av dem – på Rjukan. De brukte strøm fra kraftverket og laget tre tonn hydrogengass i timen, fortalte Simonsen.

Det samme kan vi gjøre i dag. Fornybar energi fra sol og vind kan lagres som hydrogen for seinere bruk, for eksempel i brenselceller i hydrogenbiler.

• Les også: Slik virker en brenselcelle

Hydrogenbiler faller i pris

Hydrogenbiler er tilgjengelige nå. Hyundai og Toyota har allerede modeller ute. Honda kommer i 2016. Brenselceller faller kraftig i pris.

– Hydrogenbilen blir like billig som vanlige biler, sa Simonsen fra NEL.

Investor Øystein Stray Spetalen snakket også varmt for hydrogen på Zero-konferansens første dag. Han står bak selskapet NEL, og investerer tungt i hydrogen.

Ifølge nettavisen E24 har han kjøpt det danske hydrogendrivstoff-selskapet H2 Logic, som lager fyllestasjoner for hydrogenbiler.

Blid bunnlinje

– Det er et stort energioverskudd. Solparker i Tyskland blir ikke kvitt energien. Energien er nesten gratis, sa Spetalen.

Med nesten gratis overskuddsenergi blir bunnlinja blid for hydrogenlagring. Og ikke bare til hydrogenbiler. Hydrogen kan også brukes til å ta toppene på hurtigladestasjoner.

Hurtiglading + hydrogen = sant

– Drømmen er hydrogen og hurtigladestasjon samme sted, sa Simonsen.

Når det er ledig kapasitet på ladestasjonen, brukes overskuddsstrømmen til å lage hydrogen.

Dette hydrogenet kan fylles på hydrogenbiler, eller det kan lage strøm til hurtigladerne og ta strømtoppene når mange batteribiler skal hurtiglades samtidig.

– Å se elektrisitet for framtidas bilpark og hydrogen sammen, er raskeste vei til målet, og best for de store investeringene som skal gjøres i strømnettet, sa Simonsen.

Ein revolusjon har skjedd innan genetikken og molekylærbiologien sidan metoden CRISPR-Cas9 blei oppdaga i 2012 (sjå faktaboks). Omstendelege og kostbare prosessar har brått vorte rimelege og raske.

Forskarar har fått eit kraftig verktøy til å forstå korleis genane til organismane på kloden fungerer og til å klippe og lime i dei.

– Å gjere endringar i DNA er veldig mykje enklare enn det var. Våre eksperiment går på halve tida og har blitt mykje billegare, seier Eivind Valen, forskar og gruppeleiar ved Institutt for informatikk ved Universitetet i Bergen.

Han brukar CRISPR-Cas9 i grunn­forsking, til å undersøke korleis genar blir regulert (slått av og på) i ulike organismar. Gruppa var blant dei første til å bruke metoden på sebrafisk og har også jobba med menneskeceller.

– Det kjem til å skje

– Snakkar vi om garasjeteknologi?

– Med grunnleggande kunnskap om molekylærbiologi og laboratoriearbeid er det nok mogeleg å sette dette opp i garasjen, ja. Det er enkelt å lære metoden til ein bachelorstudent, men det kan vere meir krevjande å faktisk få han til å fungere slik du vil, seier Valen.

I Noreg og over 40 andre land er genterapi på menneskelege foster og befrukta egg forbydd.

– Det kjem til å skje likevel. Enten når ein blir einige om at teknologien er moden og inngrepa etisk forsvarlege, eller i eit land som ikkje bryr seg så mykje om den internasjonale semja og frårådinga frå forskingsmiljøet, seier Valen.

Ei gruppe kinesiske forskarar blei fordømt av mange etter ein forskingsartikkel publisert i mai i år. Artikkelen viste korleis dei hadde brukt CRISPR-Cas9 til å gjere genetiske endringar i menneskeembryo. Rett nok var det ikkje levedyktige embryo, for dei kom frå egg befrukta av to sædceller. Andre meiner denne typen forsking ikkje er så farleg. Det går rykte i forskarmiljøa om at liknande prosjekt er undervegs.

Ikkje presist nok

– Dersom vi ser moral og etikk over historisk tid, skjer det store endringar i kva vi oppfattar som normalt eller greitt. Vi veit ikkje kvar vi kjem til å gå, men det er viktig å ha ein debatt om kvar vi vil, seier Valen.

Er det mogeleg eller ønskeleg for det internasjonale miljøet å halde attende alle forsøk på til dømes å fjerne arvelege sjukdommar som cystisk fibrose, sigdcelleanemi eller Huntingtons frå ei slektslinje for godt?

Uansett viser forskinga at metoden ikkje er presis nok til å bli brukt på menneske enno. Av og til bommar den molekylære saksa og kuttar ein annan plass enn den skal. Det kan få alvorlege konsekvensar. Samtidig er det intens forskingsaktivitet på feltet, og metodar som bygger på CRISPR-Cas9, blir stadig meir presise og effektive.

Skal sjå over lovverket

– Vi er ved eit vegskilje. No kjem genterapien for fullt. Vi er i ferd med å få metodar som fungerer, og som blir tryggare. Vi ventar ein auke i genterapeutiske utprøvingar og tilbod, seier Sigrid Thoresen, seniorrådgjevar i Bioteknologirådet og tidlegare kreftforskar ved Oslo universitetssykehus.

I samsvar med dagens lov kan genterapi berre nyttast ved alvorleg sjukdom. Så langt er det berre eitt genterapiprodukt som er godkjent i Europa, men på verdsbasis er meir enn 2000 kliniske utprøvingar i gong – over halvparten mot kreft.

– Kvar går grensa for alvorleg sjukdom? Må det vere livstruande eller er det tilstrekkeleg med vesentleg svekking av livskvaliteten? Mange er redde for at vi skal gå for langt i å betre fysiske attributt. Kva for tilstandar skal vi kunne redigere vekk? spør Thoresen.

Ho fortel at medlemmene i rådet snakkar mykje om CRISPR-Cas9 for tida, fordi metoden vil få stor innverknad på bioteknologien og bruken av han. Utover hausten skal rådet evaluere kapittel seks i bioteknologilova, som tek for seg genterapi.

– Ein uttale vil kome – både om genterapi generelt og om genmodifisering i menneskeembryo, seier Thoresen.

ELSA

– Vi ynskjer å jobbe saman med naturvitarar for å ta denne teknologien fram på ein etisk og forsvarleg måte og gå inn i dei sosiale og filosofiske aspekta, seier forskar Dorothy Jane Dankel ved Senter for vitenskapsteori ved Universitetet i Bergen (UiB).

Senteret er involvert i den obligatoriske ELSA-delen i to store prosjekt i Forskningsrådet sitt program BIOTEK2021. ELSA står for etiske, rettslege og samfunnsmessige aspekt.

– Det ville vere for dumt for vitskapen om nokre forskarar som bevisst strekkjer det etiske regelverket for eiga æra, skulle øydelegge for heile verda. Det er slik eit ufrivillig moratorium på å bruke CRISPR-Cas9 kan bli utløyst, seier ho.

Ei framståande forskargruppe frå USA har allereie oppfordra til eit slikt opphald i forskingsaktivitet når det gjeld forsøk på å skape genetisk endra born. Ei anna gruppe har gått lenger og oppfordrar til å avstå frå å gjere genetiske endringar i menneskelege reproduktive celler.

Vil lage steriliseringsvaksine

Dankel samarbeider med Anna Wargelius ved Havforskningsinstituttet, som står i spissen for prosjektet SALMOSTERILE, finansiert gjennom BIOTEK2021. Her er målet å forstå funksjonen til ulike protein i laks, for å lage ein vaksine som kan gjere oppdrettsfisken steril. Det vil minske skaden på populasjonar av villaks ved rømming.

– Vi har arbeidd i mange år med funksjonelle studiar i laks, og det har vore veldig vanskeleg. Med CRISPR-Cas9 kan vi brått lage modelldyr som gjer at vi forstår korleis fisken fungerer, seier Wargelius.

Forskarane i prosjektet var først ute med å bruke teknikken på laks.

– Våre første fiskar som fekk enkelte genar slått av, er to år og to kilo no, fortel Wargelius.

Sjølv om denne laksen har fått genane endra på laboratoriet, har ikkje prosjektet noko mål i seg sjølv om å lage genmodi­fiserte fisk.

Ukjende signalvegar

– Det er stor skilnad på å bruke CRISPR-Cas9 til å studere biologien i laboratoriet, for å forstå korleis organismar fungerer genetisk – og å bruke metoden for å endre genane, seier Dankel.

Ho understrekar at genar fungerer på ekstremt samansette måtar. Enkelte genetiske system kjenner vi godt. Andre kjenner vi dårleg.

– Eitt gen kan vere involvert i mange ulike system. Ein må difor vere sikker på at endringane ein gjer, ikkje har utilsikta konsekvensar, seier Valen.

– Dersom folk knyttar CRISPR-Cas9 til designarbabyar og gen­manipulering på enklaste nivå, trur eg ikkje dei vil forstå kor stort dette framskrittet er for forskinga generelt, seier Dankel.

– Mogelegheita for genmodifiserte menneske er ubehageleg. Det håper eg ein klarer å setje ein stoppar for. For oss som arbeider med biologiske prosessar, er dette eit fantastisk verktøy, seier Wargelius.

Slitasjegikt (osteorthritis) er den vanligste formen for leddgikt, og det anslås at mellom 10 og 15 prosent av befolkningen lider av sykdommen.

Det er en kompleks tilstand med flere overlappende lidelser. Den kommer ofte snikende på pasienten og er av ulike årsaker vanskelig å diagnostisere på et tidlig stadium.

Mange føler smerte eller begrenset bevegelighet i måneder og år, og det koster både pasienten og samfunnet store summer. Det er heller ikke uvanlig å bli arbeidsufør.

Ukjent årsak

– Slitasjegikt forekommer oftest hos eldre mennesker, men kan også ramme folk helt ned i 20-årsalderen som et resultat av skade eller overforbruk av leddene, sier forsker Rajesh Kumar ved Institutt for fysikk på NTNU.

– Det er en av de vanligste årsakene til funksjonsnedsettelse. Til tross for grundige undersøkelser de siste tiårene er den nøyaktige årsaken til at sykdommen inntreffer fortsatt uklar.

Kumar har lang erfaring innenfor optikk og fotonikk og har viet de siste tre årene til forskning på slitasjesykdommer.

Sammen med kolleger har han tatt i bruk en relativt ny og avansert teknikk kalt ikke-lineær optisk mikroskopi.

• Les også: Mikrobilder gir svar om gikt

Oppdager viktige tegn

Teknikken gjør det mulig å få et klart, høyoppløst bilde av leddbrusk som gradvis slites ned når sykdom utvikler seg. Bildene viser seg å ha et stort potensial når man ser etter tegn på en leddsykdom, inkludert slitasjegikt.

I tillegg gir 3D-bildene forskerne bedre innsikt i hva som faktisk skjer med leddbrusk under utviklingen av slitasjegikt.

– I en frisk og normal tilstand gjør den jevne og glatte overflaten på brusken at leddet beveger seg friksjonsfritt. Slik er det ikke for personer med som er berørt av slitasjegikt. Her har brusken riper, mikroskopiske sprekker og andre ujevnheter i leddet, sier Kumar.

– Disse er kun synlige ved hjelp av ikke-lineær optisk mikroskopi.

Og nettopp derfor er teknologien viktig. Disse tegnene er avgjørende for å kunne stille riktig diagnose.

Bein mot bein

Hos personer med slitasjegikt vil leddbrusk etter hvert slites vekk, og det blir ingen beskyttelse igjen mellom beina i leddet. Dermed vil beina gnisse mot hverandre under bevegelse. Dette kan forårsake store smerter og føre til nedsatt bevegelighet i leddet.

– Ofte kommer pasienten til legen med smerter, og etter flere runder blir det fastslått at gikten har kommet langt. Da kan tilstanden ha vært under utvikling i lang tid, men det blir vanskelig for legen å si noe om forløpet eller når utviklingen startet på grunn av mangel på synlige symptomer.

– En langsom, gradvis utvikling og mangel på nøyaktige karakteriseringsverktøy er noe av det som forhindrer tidlig diagnostisering. Flere undersøkelser trenger å bli gjort for å forstå de underliggende mekanismene i sykdommen, forklarer Kumar.

For lite informasjon

På grunn av mangel på nøyaktighet, reproduserbarhet og høy oppløsning, er nåværende verktøy som røntgen, MR, CT og ultralyd, ikke effektive nok.

– Røntgen blir ikke spesifikt eller sensitivt nok til å kunne oppdage bruskskader. Det gir informasjon om avstanden mellom to ledd, men det gir ingen spesifikk informasjon om brusken som ligger i det aktuelle leddet.

– MR gir litt informasjon om brusk, i hvert fall bedre enn røntgen og CT, men gir ikke høyoppløselige bilder på mikrometernivå, slik ikke-lineær optisk mikroskopi gjør, sier Kumar.

Kumar har mottatt tre millioner kroner fra Helse Midt-Norge. Han vil sammen med sine kolleger fortsette sitt arbeid i minst tre år til og vil etter hvert utføre studien på en større gruppe mennesker.

Tidlig fase

Per i dag finnes det ingen behandling eller noen form for kur for sykdommen – kun symptomlindring. Selv om NTNU-forskernes funn ikke endrer på det, kan det likevel være en viktig puslespillbrikke i arbeidet med å forstå sykdommen bedre.

– Vårt arbeid er i en tidlig fase, men dette er et viktig steg mot en bedre forståelse av sykdommen. Det kan muligens lede til tidlig diagnostisering og derfor bedre behandling av slitasjegikt, konkluderer forskeren.

Referanse:

Rajesh Kumar mfl: Nonlinear optical microscopy of early stage (ICRS Grade-I) osteoarthritic human cartilage. Biomedical Optics Express, april 2015, doi: 10.1364/BOE.6.001895.

Norges oljeressurser er synkende, og framtida for norsk sokkel vil være avhengig av løsninger som kan utnytte mindre felt, bedre leteteknologi, og bedret utvinningsgrad på nåværende felt.

BRU til framtida

I 2004 startet NTNU prosjektet BRU for å utvikle en strategi for framtidas forskning og utdanning ved NTNU innenfor området leting og utvinning av olje og gass.

NTNU har gjennomført en omfattende undersøkelse av norsk oljebransje gjennom spørrerunder hos 50 oljeselskaper, leverandørbedrifter, myndigheter, organisasjoner og Norges forskningsråd.

Man har stilt spørsmålet: Hvilken forskning er viktigst for forbedret leting og for økt utvinning av olje og gass?

Svarene fra det samlede olje-Norge ble denne uka presentert på konferansen “Teknologi og F&U-strategi innenfor petroleum” ved NTNU i Trondheim. Olje- og energiminister Thorhild Widvey åpnet konferansen.

Anbefaler arktisk utvinning

Undersøkelsen kommer med ti konkrete forskningspolitiske anbefalinger.

Arktisk olje- og gassutvinning er ett av disse. Oljedirektoratet har anslått at havområdene utenfor Nord-Norge kan inneholde en tredjedel av de uoppdagede petroleumsressursene på norsk sokkel.

Det er beregnet at 25 prosent av verdens resterende ressurser av hydrokarboner befinner seg i Arktis (områdene nord for tregrensen).

Norge må utvikle ny teknologi for å kunne utnytte ressursene under svært vanskelige forhold. I tillegg stiller dette sårbare områder overfor store økonomiske, teknologiske og økologiske utfordringer.

Het politisk potet

Professor Jon Kleppe ved NTNU er en av arkitektene bak rapporten.

Dere foreslår mer olje- og gassutvinning i Arktis. Er dere ikke redd for å gå inn i denne debatten, med tanke på hvilket politisk rabalder dette kan skape?

- Vi forskere som står bak denne rapporten ønsker ikke å gå inn i den politiske debatten. Vi er opptatt av at faktiske forhold kartlegges og at det blir utviklet tekniske løsninger som sikrer at eventuell leting og utvinning skjer under trygge forhold, både miljømessig og sikkerhetsmessig.

Farlige farvann

Hvilke elementer av økt risiko er det ved utvinning og transport i arktiske farvann?

- Miljøet i arktiske farvann er mye mer sårbart enn andre steder. Derfor er det viktig å tenke miljøvern i teknologiutviklingen. Løsningene må være på plass før eventuell produksjon startes. Dermed vil risikoen for miljøskader kunne reduseres til et minimum, sier Kleppe.

Bedre værdata

Det trengs også bedre klimatiske data. Vind, bølger og havstrømmene setter selv den kraftigste dimensjonering under press. Det store X er imidlertid isen. Dessuten er kulda også et problem under vann, ettersom transportering av olje og gass antakelig vil skje gjennom rørsystemer på havbunnen.

- Transport av olje og gass i rør under ekstreme forhold trenger nye løsninger som krever mye forskning og utvikling, sier Kleppe.

Miljøteknologien?

Miljøteknologien er imidlertid ikke særlig konkretisert i rapporten.

- Miljørettet forskning er i denne fasen ikke særlig omtalt i rapporten. NTNU og SINTEF har imidlertid høy kompetanse på dette området, og det anbefales at disse miljøene knyttes opp mot BRU-prosjektet i den videre utviklingen.

NTNU og SINTEF samler ressursene

De to forskningsinstitusjonene skal samle alle sine ressurser innenfor petroleumsforskningen i et GEMINI-senter. Dette senteret vil etter hvert kunne omfatte 200 forskere, og ca. 200 millioner kroner i årlig innsats.

NTNU og SINTEF står for halvparten av all forskningsaktivitet innenfor oppstrømsdelen av olje- og gassforskningen i Norge.

Ord som “kloning” virker fort skremmende. Ordet har en klang av hvite laboratoriefrakker, tukling med skaperverket og Huxleys Vidunderlige nye verden.

Men kloning er ikke nødvendigvis så nifst, og trenger ikke ha noe som helst med laboratorier å gjøre. Kloning er i høyeste grad en del av skaperverket allerede, og er en prosess som blant annet foregår når jordbærplanten sender ut avleggere. Så jordbær er per definisjon klon-mat. Det samme gjelder poteten.

Mange vanlige nordmenn har også klonet planter. Enhver som har tatt med en stikling for å plante den i en potte hjemme, har drevet med kloning.

Forskjellige former for kloning

Likevel er det selvfølgelig litt forskjell på det å få med seg en stikling fra naboen hage og det som brukes innen moderne landbruk og skogsdrift.

Tore Skrøppa er professor i genetikk ved Norsk Institutt for Skogforskning (Skogforsk) i Ås, et frittstående institutt under Landbruks- og matdepartementet. Skrøppa forteller at det finnes tre former for kloning som kan brukes når det er upraktisk eller umulig å dyrke trær fra frø.

- Den første typen er poding. Poding er simpelthen at kvister av eldre trær podes på unge grunnstammer, ca. 0,5 cm høye. Poding brukes til å formere gamle trær, spesielt til å lage frøplantasjer der de “gamle” genotypene skal produsere frø.

- Metoden er velegnet når man trenger helt spesielle tretyper, som for eksempel til gravsteder, og er mye brukt i Danmark.

Stiklinger

- Den andre typen er stiklingsformering. Det vil si at stiklinger, kvister av unge trær, settes i jord og dyrkes under høy luftfuktighet. Etter hvert setter stiklingene røtter.

- Kvistene kan vokse opp til trær som kan plantes ut, spesielt hvis stiklingsgiverne er unge. Ulempen er at dersom kvistene tas fra trær eldre enn fem-seks år, kan stiklingene vokse mer som grener enn som trær, og dermed få en litt spesiell form.

- Dessuten koster trær fra stiklinger to-tre ganger så mye som frøplanter, fordi de må håndteres flere ganger, sier Skrøppa.

Den tredje, og nyere metoden, går under navnet “somatisk embryogenese”. Det er den som nå skal brukes for å klone juletrær.

Vevskulturer

Ved somatisk embryogenese tar man utgangspunkt i et frø-embryo og dyrker fram en vevskultur fra dette. Fra vevkulturen kan man så produsere mange planter med identisk genetisk sammensetning. Dette betyr at man fra ett eneste granfrø kan dyrke fram et stort antall planter.

I praksis betyr det at man lettere kan finne den beste planten og dyrke fram en mengde kopier av den. Dette blir billigere for produsenten, billigere for forbrukeren og billigere for miljøet, siden man ikke bruker ressurser og jord på å dyrke trær som så må kasseres.

Metoden har en annen stor fordel, nemlig at vevkulturen kan fryses ned og oppbevares i lang tid. Dette gjør det langt lettere å finne frem til de beste krysningene og utvikle dem videre.

På få år kan man i teorien dyrke fram millioner av planter fra en enkelt gran. Så når de tekniske dikkedarene er ryddet av banen, har man alle muligheter for å utvikle en automatisert og billig teknikk for å produsere såkalte somatiske planter, som man kaller ting som vokser og er frembragt gjennom somatisk embryogenese.

Under utforskning

- Teknikken med å bruke somatisk embryogenese for å skape vevkultur har vært under utforskning til bruk på planter de siste 10-15 årene. Metoden brukes på mange planteslag. Det har også vært forsket på for trær i samme periode, men er ennå ikke i bruk i særlig grad på praktisk produksjon av trær, forteller Skrøppa.

Det er altså det man håper å bedre på nå. Finnes det noen ulemper ved kloning?

- Det vil være feil om en anlegger plantasjer for langsiktig skogproduksjon med bare en eller et fåtall kloner, påpeker Skrøppa.

Poenget er at genetisk variasjon skaper sterkere motstand mot sykdommer. Så hvis for mange planter er helt like genetisk, vil de være langt mer utsatt for parasitter og sykdommer.

- Det er derfor regler som skal forhindre at det plantes for mange genetisk like trær. Dessuten bør kloner testes før bruk i langsiktig skogproduksjon, avslutter Skrøppa.

Foreløpig har man vist at stamceller fra ryggmargen i mus synes å kunne bli spesialisert hvis man setter dem i forskjellige organer, skriver forskerne som publiserte en artikkel i Nature i forrige uke.

Man har funnet igjen cellene i både hjerne, hornhinne, lunge, hjerte, muskelvev, lever, tarmer, nyre, galleblære, beinmarg og hud.

Verfaille forteller at de ennå ikke har fått bekreftet at disse cellene fungerer som de andre cellene i disse vevene, men i en del av organene utgjør de 45 prosent av cellene, og disse organene fungerer.

Dersom dette fungerer på mennesker, har man kommet et langt steg på vei til å kurere en rekke type sykdommer. En rekke britiske forskere intervjuet av BBC torsdag kveld, karakteriserte arbeidet som banebrytende og som meget lovende.

Mindre sjanse for kreft

En av fordelene med slike stamceller skal være at det er mindre sjanse for at det kan utvikles kreft, og etisk sett er det mange fordeler med en slik løsning. Bruk av stamceller fra fostre har vært lite populært i mange miljøer, og både religiøse og politiske organisasjoner har gått totalt i mot slik bruk av celler fra fostre.

Det vil nok være atskillig lettere å få forståelse for at man tar celler fra ryggmargen hos voksne mennesker som utgangspunkt for å lage viktige cellekulturer og vev.

Både Verfaille og flere av forskere som ble intervjuet av BBC, advarer mot at man slutter å forske på bruken av stamceller fra fostre.

Hva er stamceller?

Flere tusen celler dør i kroppen hvert eneste sekund. I en frisk kropp blir disse erstattet med nye celler umiddelbart. Cellene som produserer nye celler kalles stamceller. Stamcellene er opphavet til spesialiserte kroppsceller som for eksempel muskel-, blod-, hud-, tarm- og nerveceller. I tillegg til å lage nye celler kan stamcellene også reprodusere seg selv. De blir til nye, identiske stamceller. Vanlige celler kan også dele seg, men de nye cellene blir ikke helt identiske. De mister nemlig noen av opphavscellens egenskaper på veien, mens stamcellene ser ut til å ha “evig liv”.

Bruk av stamceller

Den vanligste medisinske bruken av stamceller fra fødte mennesker er i dag beinmargceller i behandling av blodkreft. Behandlingen skjer ved at man høster stamceller fra pasientens beinmarg. Når pasienten strålebehandles for å drepe kreftcellene, medfører dette også at stamcellene i beinmargen blir drept, og pasienten klarer ikke selv å produsere blod. For å hindre at pasienten dør av blødning, settes derfor stamcellene inn igjen i pasientens beinmarg for at de skal produsere friske blodceller som kan stoppe blødninger og bekjempe infeksjoner.