Professor, Institut for Energikonvertering og -lagring, Danmarks Tekniske Universitet
Hvad er dit forskningsfelt kort beskrevet?
Jeg arbejder med at ændre selve den måde, vi opdager og udvikler nye avancerede materialer på. Mit forskningsfelt er AI-accelereret materialeforskning, hvor jeg kombinerer grundvidenskabelige metoder fra fysik, materialekemi og datavidenskab med automatiserede eksperimenter i selvkørende laboratorier. Her kobles kvantekemiske computersimuleringer, machine learning og robotstyret syntese, karakterisering og test af materialer i lukkede kredsløb, hvor AI-modeller løbende benytter de nye data til at forudsige og udføre de næste forsøg. Mit primære fokus er på energimaterialer til den grønne omstilling, og særligt på katalysatorer til Power-to-X, dvs. elektrokemisk omdannelse af vand, CO₂ og kvælstof til brændstoffer og kemikalier, samt næste generation af bæredygtige batterimaterialer. Frem for at lede efter enkeltstående gennembrud arbejder jeg på at udvikle nye forskningsparadigmer, hvor teori, data og eksperimenter integreres i reproducerbare workflows, der kan skaleres og overføres til industrielle metoder. Ambitionen er at forkorte udviklingstiden fra årtier til få år og samtidig sikre, at de nye avancerede materialer fra starten er designet til direkte deres anvendelsesbetingelser, er holdbare, baserede på tilgængelige og skalerbare ressourcer og dermed direkte anvendelige i fremtidens bæredygtige energisystemer.
Hvad er de forskningsmæssige udfordringer?
En af de største udfordringer er, at vi forsøger at løse et globalt problem under meget stort tidspres. Fremtidens energimaterialer skal være mere effektive, stabile, billige og baseret på råstoffer, der er tilgængelige i stor skala. Samtidig er det kemiske og strukturelle materialerum enormt, og klassiske trial-and-error metoder er alt for langsomme i forhold til de samfundsmæssige behov. Derfor er udfordringen også i udtalt grad metodisk: hvordan udvikler vi modeller, der er både præcise og generaliserbare? Hvordan udnytter vi bedst kunstig intelligens og datedrevene metoder uden at miste den grundvidenskabelige kobling til de fysiske processer? Og hvordan udnytter vi data fra forskellige typer af simuleringer og eksperimenter, så de kan accelerere hinanden? Dertil kommer overgangen fra laboratorieforsøg til samfundsanvendelserne. Materialer, der er udviklet i kontrollerede laboratorieomgivelser, fejler ofte i storskalaproduktion. Vores metoder skal således både udvikle nye materialer uden brug af kritiske råstoffer hurtigere og vise, hvordan disse kan produceres bæredygtigt i stor skala. Feltet kræver derfor en ny tværdisciplinær forskningskultur, hvor naturvidenskab, data og ansvarlig innovation integreres.
Hvorfor er netop dette forskningsområde interessant?
Jeg finder feltet utroligt interessant, fordi avancerede materialer i praksis er dér, hvor vores drømme og ambitioner ofte møder fysikkens realiteter. Vi kan – og skal – have ambitiøse klimamål og stigende adgang til grøn energi, men uden bedre materialer til at lagre energi, omdanne CO₂ og bygge mere effektive energisystemer kan løsningerne ikke realiseres i stor skala. Materialeforskning er derfor en afgørende drivkraft bag den grønne omstilling. Samtidig står vi midt i et paradigmeskift drevet af kunstig intelligens. For første gang kan vi nu begynde at udforske materialerummet systematisk snarere end fragmentarisk og undersøge materialesammensætninger og strukturer af uhørt kompleksitet. Kombinationen af AI, automatiserede eksperimenter og fysikbaserede modeller gør det muligt at komprimere årtiers forskning til få år. Det mest fascinerende er, at gennembruddene opstår i grænsefladerne mellem de klassiske discipliner, hvor fysik, kemi, bioteknologi, datalogi og ingeniørvidenskab smelter sammen og skaber nye måder at forstå og designe materialer på.
Hvad forventer du af dit medlemskab af Videnskabernes Selskab?
Jeg ser særligt frem til at blive en del af et særdeles stærkt intellektuelt fællesskab, hvor forskere på tværs af discipliner mødes om grundvidenskabelige spørgsmål og deres betydning for samfundet. For mig er det særligt værdifuldt, fordi de største fremskridt på mit felt netop opstår i krydsfeltet mellem fagdiscipliner. Jeg håber både at kunne bidrage med perspektiver på AI for Science og avancerede materialer og samtidig lade mig inspirere af andre fagområder. Videnskabernes Selskab giver en unik ramme for at udvikle nye ideer gennem dialog og samarbejde. Derudover ser jeg medlemskabet som en mulighed for at kunne bidrage yderligere til den offentlige debat om kunstig intelligens, materialeteknologi, energi og grøn omstilling. Gennem foredrag, debatter og internationale samarbejder vil jeg gerne være med til at formidle, hvordan grundforskningen kan omsættes til konkrete samfundsrelevante løsninger og til at give et mere nuanceret billede af teknologiens muligheder og begrænsninger.
Fortæl lidt om mennesket bag forskeren.
Jeg bor på Østerbro sammen med min kone Christina. Sammen har vi tre dejlige børn og et barnebarn, som dagligt giver et vigtigt perspektiv på, hvorfor arbejdet med den grønne omstilling er centralt, ikke kun som forskning, men som ansvar over for kommende generationer. Uden for arbejdet søger vi ofte ud i naturen, hvor vi særligt holder af aktiviteter som ultraløb, der udfordrer udholdenhed og fokus. Det giver en god balance til en hverdag der ofte er præget af analyser, data og komplekse problemstillinger. Sammen med min kone, finder jeg også stor inspiration og glæde i oplevelser med familien og vores vennekreds, særligt sanseoplevelser som rejser, musik, litteratur og madlavning, hvor der er tid til reflektion og nye perspektiver. For mig hænger nysgerrighed og livsglæde tæt sammen, og det er den samme drivkraft, der motiverer både mit arbejde som forsker og mine interesser uden for laboratoriet.
