Hvor blir det av vannet?
Forskere får 28 millioner kroner fra ERC for å finne ut hvordan væsker strømmer gjennom porøse medier.
Vi vet egentlig ikke helt hvordan væsker beveger seg i porøse medier. For eksempel hvordan vannet beveger seg gjennom bakken.
Jeg har troen, ja. Jeg har rett altså.
Beskrivelsene som forskere bruker i dag, ble laget på 1930-tallet. Like lenge har vi visst at disse beskrivelsene har store mangler og er basert på beste gjetning. Likevel har ingen klart å knekke koden. Det skal professor Alex Hansen prøve på nå.
– Jeg har troen, ja. Jeg har rett altså, sier Alex Hansen med overbevisning i stemmen.
For en uke siden kom beskjeden om at forskningen hans støttes med 2,5 millioner euro gjennom et såkalt ERC Advanced Grant, en høythengende tildeling fra det europeiske forskningsrådet (European Research Council, ERC). Dette er EUs forskningsråd.
Professor Alex Hansen har god tro på at de skal finne ut av saken. Foto: NTNU
– Det dukket opp en litt kryptisk melding om at jeg hadde dokumenter som måtte signeres, men det gikk raskt opp for meg hva det var, sier Hansen med et smil.
Hansen er professor ved Institutt for fysikk, og har ledet SFF PoreLab (Senter for fremragende forskning) siden 2017. Forskningen som han har drevet med her, kan nå videreføres takket være ERC-pengene.
Vanskelig å gi et nøyaktig bilde i fugleperspektiv
Så til den komplekse biten. Forskningen til Hansen. For dette handler nettopp om å forstå og beregne hva som skjer i store, komplekse systemer med mange variabler.
Se for deg vann som trenger gjennom bakken, gjennom sand, grus og jord, på vei ned mot de underjordiske vannreservoarene.
– Når vi ser på vannets bevegelser i veldig liten skala med mikroskop, kan vi observere hvordan vannet trenger gjennom bittesmå porer i de ulike materialene når tyngdekraften drar det nedover. Så kan vi lage matematiske formler som lar oss beregne og forutse hvordan vannet beveger seg i ulike situasjoner gjennom ulike materialer, forklarer Hansen.
Vel og bra. Problemet er at det kun fungerer i veldig liten skala, på mikroskopisk pore-nivå.
– Hvis vi ønsker å forutse hvordan vann beveger seg gjennom et større område, da faller formlene sammen. Vi har ikke sjans. Det blir for komplekst. For mange variabler, ifølge fysikeren.
- Les også: Henger dyra med når klimaet endrer seg?
Kan gi viktige svar om miljøkrisen
– Vi kunne for eksempel tenke oss å svare på hvordan mange av verdens underjordiske vannreservoarer sakte, men sikkert tømmes.
Vi vet at det skjer. Det har forskere målt.
Men vi har ikke kunnskapen og formlene som lar oss beregne hvordan det vil utarte fremover.
– Jeg tror dette kommer til å bli veldig viktig etter hvert. Det er tilsynelatende et problem som ligger litt gjemt i bakgrunnen av den generelle klimakrisen. Man har i dag kvalitativ forståelse for ubalansen, men for å rette den opp må vi kunne beregne hvordan.
Hansen ser for seg å lage et verktøy som kan hjelpe oss med å peke ut hvor vi bør styre store elver hen, for at vannet så skal kunne trenge ned gjennom bakken og fylle opp igjen disse reservoarene.
Men da må vi altså vite hvordan vannet trenger gjennom denne bakken på ulike steder i ulike materialer.
De beste beskrivelsene av vanngjennomstrømming er fra 1930-tallet. De er ren gjetning. Foto: Colourbox
Gammel og hullete kunnskap
De beste beskrivelsene vi har av dette, som brukes for dagens beregninger, er Richards-ligningen. Den er fra 1931. Og relativ permeabilitetsteori. Den er fra 1936.
– Det at beskrivelsene er gamle er egentlig ikke et problem, men det som er et problem at teoriene langt på vei er gjettet frem, og vi vet at de har store mangler, sier Hansen.
Dette har forskere visst helt siden beskrivelsene ble laget.
– Til tross for det har vi ikke klart å finne noe bedre. Det håper jeg å kunne gjøre nå.
Mer om ERC-grants
- Det europeiske forskningsrådet (ERC) ble opprettet av EU i 2007, og er den fremste europeiske finansieringsorganisasjonen for fremragende forskning. Hvert år finansierer ERC de aller beste, kreative forskerne for å drive prosjekter basert i Europa.
- NTNU har et mål om å sende flere søknader og øke tilslagsprosenten i ERC-utlysningene. Universitetet har hatt en positiv utvikling og økt prosjektportefølje fra Horisont 2020 til Horisont Europa.
- ERC-stipendene deles i Starting, Consolidator, Advanced og Synergy Grants.
- ERC har finansiert over 9500 toppforskere og over 50 000 postdoktorer, ph.d.-studenter og andre ansatte som jobber i sine forskerteam.
- ERC streber etter å tiltrekke seg toppforskere fra hele verden for å komme til Europa.
- ERC ledes av et uavhengig styrende organ, Vitenskapsrådet.
- ERC har vært en del av Horisont 2020-programmet og fortsetter som en del av rammeprogrammet Horisont Europa.
ERC gir nye muligheter
Hansens plan er å nå bygge opp en dedikert forskergruppe rundt denne problemstillingen. Han mener det er lagt et godt grunnlag de siste årene, og at man har funnet mange av puslespillbitene som trengs.
– Nå som jeg kan jobbe 100% med dette, kan vi forhåpentligvis sette sammen disse puslespillbitene til en komplett teori, og lage et verktøy som faktisk er brukbar i verden.
Han tror ikke nødvendigvis det ville vært mulig uten denne typen støtte.
– Det er radikale ideer jeg kommer med her, så det å få ERC-stempelet betyr mye. Det gir en helt annen tyngde til forskningen, når den har blitt så grundig gjennomgått, og vurdert til et så høyt internasjonalt nivå at den fortjener en slik tildeling. Det blir lagt merke til.
At Hansen lykkes i konkurranse med verdens beste forskere går naturligvis ikke ubemerket hen på hans eget fakultet.
– Alex Hansen, sammen med teamet innenfor SFF PoreLab, har gjort vesentlige vitenskapelige fremskritt i forståelsen av strømning av væsker i porøse medier. Det er veldig bra at dette feltet nå blir ytterligere forsket ved finansiering i form av et ERC Advanced Grant, sier dekan ved fakultet for naturvitenskap Øyvind Gregersen.
Mange ERC-tildelinger til naturvitenskap
Tildelingen er utvilsomt en prestasjon som henger høyt. Og likevel er det merkverdig mange fra nettopp fakultet for naturvitenskap (NV) som har nådd disse høydene i det siste.
På NTNUs egen oversikt over ERC-tildelinger er i dag 10 av de 23 pågående ERC-prosjektene fra NV. Fordelt på de fire ERC-kategoriene Advanced-, Consolidator-, Starting- og Synergy Grant. Da teller vi med denne tildelingen til Hansen.
Magnus Rønning som er prodekan for forskning, tror ikke det er tilfeldig.
– Først og fremst er det utrolig inspirerende at såpass mange av våre forskere og forskningsmiljøer når opp i konkurranse med de aller beste i verden, sier Rønning.
Fakultetet har ifølge prodekanen jobbet systematisk med ERC-søknader. Det er tema i medarbeidersamtaler, en del av arbeidsplanen til forskere, og fakultetet har kompetente forskningsrådgivere og partnere som bidrar med råd og innspill til den som skal søke.
– Jeg tror også det har en smitteeffekt når vi ser kolleger lykkes. Flere blir inspirert til å strekke seg etter de gjeveste tildelingene, og vi kan lære av kollegene våre som allerede har klart det, legger han til.
