INSTITUTT FOR

BIOTEKNOLOGI VelkommentilInstituttforBioteknologi

Institutt for bioteknologi vil ønske deg hjertelig velkommen som masterstudent hos oss! Vi er et lite institutt hvor kontakten mellom ansatte og studenter er god, og masterstudentene blir en naturlig del av forskningsgruppene ved instituttet Hva er egentlig bioteknologi? ”Bioteknologi er teknologi og vitenskap som baserer seg på bruk av levende organismer eller deler av disse for produksjon av kunnskap, varer og tjenester” (Referanse: OECD). Selv om begrepet bioteknologi er nytt, har menneskene i hundrevis av år bakt brød, brygget øl og ystet ost, alt ved hjelp av forskjellige mikroorganismer. Et nytt felt innen moderne bioteknologi baserer seg på organismer og prosesser hvor arvestoffet er endret ved hjelp av genteknologi. Bioteknologi er, som du ser over, et vidt begrep, noe som innebærer at du som student kan velge mellom svært ulike temaer for masteroppgaven. Du kan for eksempel forske på lipidoksidasjon i fisk, drug delivery i kroppen eller biologisk vannrensing – alt er innenfor bioteknologi, men likevel svært forskjellig. Vi kan altså tilby oppgaver for en hver smak! Eksempler på anvendt bioteknologi: - produksjon av antibiotika, sitronsyre, enzymer og mange andre stoffer ved

fermentering - bruk av enzymer og melkesyrebakterier innen næringsmiddelindustrien - bruk av alginat i farmasøytisk- og næringsmiddelindustri - genterapi til behandling av kreft og andre sykdommer - masseproduksjon av antistoffer til medisin og forskning ved bruk av klonede

gensekvenser - bruk av bakterier til opprydding av oljesøl og i biologiske renseanlegg Vi vil oppfordre deg til å ta kontakt med studenter og ansatte ved instituttet for å finne ut litt mer om oss. Du kan også ta kontakt med oss via e-post eller direkte med meg. Vennlig hilsen Kjetil Rasmussen, instituttleder ved Institutt for Bioteknologi

Ulike fagområder på Institutt for Bioteknologi Norge har en lang tradisjon innen høsting av ressurser fra havet og marin biokjemi går igjen i flere fagområder på instituttet. Marin biokjemi: Norge har en lang tradisjon innen høsting av ressurser fra havet og marin biokjemi går igjen i flere fagområder på IBT. Marin biokjemi dreier seg blant annet om marine biopolymerer og utnyttelse av biomaterialer (f.eks antibiotika og fargestoff) fra marine bakterier. Det er også stor forskningsaktivitet innen utnyttelse av biprodukter fra fiskeindustrien til fôr og som råstoff for framstillinga av fiskegelatin. I tillegg jobber vi med marin bioprospektering. Forskere ved IBT samarbeider med SINTEF Avdeling for bioteknologi med å isolere mikroorganismer fra marint miljø. Mikroorganismene blir testet for om de produserer nye forbindelser som har interessante egenskaper. Dette kan være antibiotika mot multiresistente bakterier og sopp, fargestoff eller andre forbindelser som kan være av kommersiell interesse. Biopolymerkjemi: Når enkle organiske molekyler bygges sammen i lange kjeder, får vi polymere forbindelser. DNA og proteiner er eksempler på biopolymerer. DNA er bygd opp av nukleotider og aminosyrer er byggesteinene

i proteiner. Alginat og kitin, som det forskes mye på her på instituttet, er biopolymere som er bygd opp av ulike karbohydrater (sukkere) kalt polysakkarider. Alginat finnes det mye av i tang og tare. Rekeskall som før var et stort avfallsprodukt fra industrien, er nå blitt en ressurs fordi det inneholder kitin. Kitosan fra kitin brukes i dag blant annet i hudkremer, slankemidler og hårprodukter. Vi forsker på

bruk av alginater og kitosan innen medisinsk bruk, for eksempel alginatkapsler med insulinproduserende celler for diabetespasienter, og vi ser også på bruk av kitosan innen genterapi. Et område det forskes mye på i forbindelse med oljeindustrien, er å erstatte syntetiske polymerer med biologisk nedbrytbare polymerer (biopolymerer). Molekylærgenetikk og mikrobiologi: Alginatmolekylene er forskjellige og hva som er den beste typen alginatmolekyler avhenger av hva det skal brukes til. Ved hjelp av bestemte enzymløsninger fra spesielle alginatproduserende bakterier, kan alginatet endres til den typen som er best egnet. De molekylærgenetiske metodene gjør det mulig å endre bakterienes DNA for å få dem til å

produsere de ønskede enzymene. Mikroorganismer kan også utnyttes til syntese av polysakkarider og antibiotika. Ved å endre disse organismenes DNA kan vi utvikle nye typer antibiotika. Nystatin er en type antibiotika det forskes på ved IBT. Molekylærgenetikk og mikrobiologi omfatter også felt som bioprospektering og systembiologi. Systembiologi bruker matematisk modellering og dataverktøy for å gi en system-nivå beskrivelse av et biologisk systems egenskaper. Forskere ved IBT er deltagere på to store europeiske forskningsprosjekter i mikrobiell systembiologi. Et annet felt det forskes på ved IBT er bruken av mikroorganismer for å gi økt oljeutvinning i Nordsjøen. Biokjemiteknikk: For å få nok av det bakterieproduktet vi vil ha, må en produsere opp bakterier i stor skala. Det er det biokjemiteknikk dreier seg om, og reaktorene som brukes kalles for fermentorer. Fermenteringsprosesser brukes blant annet i produksjon av næringsmidler, legemidler og kjemiske stoffer. Forskning innen biokjemiteknikk dreier seg om å optimalisere produksjonsprosessen slik at den blir mest mulig effektiv, samt å forbedre produktet.

Næringsmiddelkjemi: Maten vi spiser er biologisk materiale og i næringsmiddelkjemien jobber en med å forstå kjemien og biokjemien i næringsmidler. Alginat har lang fartstid i matindustrien, blant annet som fortykningsmiddel. Kunnskap om hvilke prosesser som skjer kan benyttes til å få økt holdbarheten på enkelte matvarer. Her forskes det blant annet på hvordan kvaliteten på norsk fisk best skal bevares ved lagring. Næringsmiddelkjemi omfatter også kunnskap om proteiner, polysakkarider, lipider, konserveringsmetoder og hygiene ved næringsmiddelproduksjon.

Miljøbioteknologi og Mikrobiell økologi: Disse to fagområdene er nært knyttet til hverandre. Mikrobiell økologi forsøker å forstå mikrobielle økosystemer, mens miljøbioteknologi forsøker å påvirke dem. En benytter mikroorganismer for å beskytte eller restaurere naturlige miljøer fra skadelig kjemisk påvirkning forårsaket av menneskelig aktivitet. Som eksempel har kitin spesielle egenskaper som gjør at det kan benyttes i vannrensing. Områder innen miljøbioteknologi tar for seg biologisk nedbryting av materiale, rensing av utslipp og behandling av avfall og bioenergi. Målet er å utvikle alternative og mer miljøvennlige produkter og prosesser.

Mer informasjon finnes på: http://www.ntnu.no/bioteknologi Du kan også lese mer om våre forskningsgrupper på denne nettsiden.

Undervisning ved Institutt for Bioteknologi De to første årene av sivilingeniørstudiet på kjemi- og bioteknologi er likt for alle. Det er først fra 3. årskurs at studieretning velges og dere bestemmer hvilket fagområde dere vil spesialisere dere i. Her står valget mellom Bioteknologi, Kjemi, Materialkjemi og energiteknologi og Kjemisk prosessteknologi. Antallet som kan velge bioteknologi er begrenset til 30 studenter. Oversikten i skjemaet under viser hvordan denne studieretningen er bygget opp. For at alle studentene skal få tilstrekkelig biokjemisk bakgrunn, er noen av emnene gjort obligatoriske. Enkelte valgbare emner, samt prosjekt- og masteroppgaven gjør at en likevel får mulighet til å velge å jobbe med tema en selv synes er spennende. Emner som inngår i de ulike semestre ved studieretning for bioteknologi.

I hvert semester skal det tas 4 emner som til sammen utgjør 30 studiepoeng

3 H Biokjemi 1 SeparasjonsteknikkKjemisk reaksjonsteknikk Statistikk

3 V Biokjemi 2 Mikrobiologi Teknologiledelse

Valgbart emne: Cellebiologi eller Overflate og kolloidkjemi

4 H Biopolymerkjemi Biokjemiteknikk Molekylærgenetikk K-emne

4 V

Valgbart emne fra studieretningen: Næringsmiddelkjemi, miljøbioteknologi, biokjemiteknikk prosjekt eller systembiologi Eksperter i Team Valgbart emne

Valgbart emne fra annet studieprogram

5 H Bioteknologi fordypningsemne

Bioteknologi fordypningsprosjekt K-emne

5 V Masteroppgaven De fargede feltene er emner som blir undervist på instituttet.

Det første bioteknologiemnet er Biokjemi 1 på høsten i 3. årskurs. Dette er et obligatorisk emne som inneholder den grunnleggende biokjemien. Deretter følger en rekke andre boteknologiske emner, og de fleste inneholder laboratorieøvinger. Mer info på NTNUs nettside: http://www.ntnu.no/studier/studiehandbok/teknologi/ Som student ved institutt for bioteknologi er det viktig at du liker praktisk laboratoriearbeid, da laboratoriedelen av fagene er omfattende. Det tas sikte på å innøve moderne biokjemisk og mikrobiologisk arbeidsteknikk og er i stor grad preget av mikrometoder. Det gis også innføring i spesielle former for kromatografi, elektroforese, bruk av radioaktive isotoper, enzymatiske analysemetoder, etc. Videre inngår spesialoppgaver og prosjektarbeid for å gi praktisk kunnskap om biopolymerer og råstoffer av biologisk opprinnelse, som polysakkarider, proteiner og enzymer. Laboratoriearbeidene omfatter også innføring i fermenteringsteknologi og molekylærgenetikk. I tillegg til den eksperimentelle delen gis grundig innføring i rapportskriving. I undervisningen legges det vekt på prosjektarbeid med større praktiske og teoretiske prosjekter fra 4.årskurs. I fordypningsemnet (som tas på høsten i 5. årskurs) skal alle utføre et laboratorieprosjekt som utgjør 5 vt. Presentasjonsteknikk inngår i disse prosjektene. Hovedoppgaven utføres innenfor et av de forskningsområdene instituttet arbeider med (se foran), eller som ”utediplom” i samarbeid med bedrift eller annen forskningsinstitusjon.

PhD-studiet ved Institutt for bioteknologi PhD.-studiet er knyttet til forskningen ved instituttet. Utdanningen består av forskning innen et fagområde, samt ulike fag (emner) med muntlig eller skriftlig eksamen. I dag er det ca. 30 PhD.-studenter fordelt på instituttet og det er et bra miljø blant disse. Vi har et internasjonalt miljø med flere utenlandske stipeniater og gjesteforskere. Fagfeltene er meget omfattende, noe som gir stor frihet ved emnevalget. Instituttet tilbyr 13 PhD.-emner. Disse er: metoder i biopolymerkjemi/glykobiologi, molekylær toksikologi, prokaryot molekylærbiologi, salting av fisk, biomaterialer, marin biokjemi, proteinstrukturer, marine lipider, systembiologi og næringsmiddelkjemi. En grundigere beskrivelse av emnene er gitt på nettet: http://www.ntnu.no/studier/sokemne

Jobbmarked for studenter fra Institutt for bioteknologi Arbeidsmarkedet for sivilingeniører og PhD-kandidater fra Institutt for bioteknologi er variert med tilbud fra mange sektorer innen industri, forvaltning, forskning og undervisning. Næringsmiddel-, havbruks- og fiskeriindustrien og næringsmiddelforskning/-kontroll har vært den største avtakeren av sivilingeniører fra bioteknologi. Annen kjemisk og farmasøytisk industri har også ansatt mange av kandidatene fra instituttet. Innenfor miljøsektoren finnes det interessante jobber for bioteknologer, både i industrien, i forvaltningen og i konsulentbransjen. Norge har ingen stor bioteknologisk industri ennå, i likhet med det som finnes i mange andre land. Men en god del mindre, spennende bedrifter er etablert de siste årene. Noen finner du her: http://www.biotekforum.no/Members/ Interessen for næringsutvikling basert på resultater fra bioteknologisk forskning er stor for tiden og moderne bioteknologisk produksjon av medisiner og biokjemikalier vil etter hvert får større betydning også i Norge, noe som vil gi flere arbeidsplasser. Nye analyser for næringsutviklingen i Norge fremhever bioteknologi som fremtidens vekstområde. Ca 20 –25 % av alle som uteksamineres i bioteknologi fortsetter med forskerutdanning og tar en doktorgrad enten ved instituttet eller ved andre læresteder. Forskning og høyere undervisning er derfor viktige arbeidsområder for våre kandidater.

Spørsmål om studier eller forskningsvirksomhet ved Institutt for Bioteknologi Hvis du ønsker flere opplysninger, kan du kontakte institutt for bioteknologi på Tlf: 73 59 33 20, e-post: postmottak@biotech.ntnu.no På instituttets hjemmeside finner du også mer opplysninger om oss: http://www.ntnu.no/bioteknologi

MaritEggenUteksaminert fra sivilingeniørstudiet 

industriell kjemi og bioteknologi, studieretning 

bioteknologi, våren 2012, og jobber nå som 

vedlikeholdsingeniør hos Reinertsen AS i 

Bergen.  

‐ Jeg har alltid vært glad i realfag og 

da særlig biologi og kjemi. Etter 

hvert sto bioteknologi fram som 

en svært interessant teknologisk 

retning, og jeg valgte derfor denne 

studieretningen.  

Marit sin masteroppgave handlet om 

nyttiggjøring av kiselalger (diatomer) i 

produksjon og forbedring av såkalte Dye‐

sensitized solar cells. Tanken er at slike 

solceller kan få økt effektivitet ved å inkorporere et lag av metallholdige diatomdeler i solcella. 

Marit studerte hvordan metallet sink tas opp og inkorporeres i to ulike typer kiselalger som 

muligens kan benyttes til dette.  

Hun startet jobbsøkingen i god tid før hun var ferdig med studiet. Hun sendte ut ca 20 ulike 

jobbsøknader og ble innkalt til fire intervjuer. I september samme år fikk hun et jobbtilbud som 

hun takket ja til, og har nå fått fast stilling.  

Hun jobber nå med modifikasjon og vedlikehold av oljeplattformer, altså relativt langt unna det 

hun studerte. Grunnen til at hun likevel valgte denne jobben, var at hun fikk et veldig godt 

inntrykk av arbeidsplassen og kollegaene sine, og i tillegg var hun innstilt på å få erfaring innen 

andre felt enn det studiet hadde gitt henne. 

‐ Jeg har ikke fått bruk for så mye av den faglige kunnskapen jeg fikk i løpet av studiet, 

men jeg har hatt svært stor nytte av det jeg har lært om arbeidsmetoder; hvordan 

håndterer man store arbeidsmengder og hvordan skal man prioritere de ulike 

arbeidsoppgavene.  

Marit er godt fornøyd med at studiet, både i forhold til det sosiale, og at det har vært en god 

døråpner til arbeidsmarkedet. Hun synes likevel at studiet burde inneholdt mer gruppearbeid 

med fremvisning av prosjektet for medstudenter og forelesere.  

 

 

 

IdaMarieWoldIda Marie gikk på masterstudiet Industriell kjemi 

og bioteknologi, studieretning bioteknologi, og 

ble ferdig våren 2012. Hun jobber nå som 

Research Scientist i Pronova Biopharma, et norsk 

legemiddelselskap som produserer omega‐3 

deriverte legemidler.  

Ida Marie begynte først på medisinstudiet, men 

byttet raskt til Industriell kjemi og bioteknologi da 

hun fant ut at hun likevel ikke ville bli lege. Ved å 

velge dette studiet fikk hun fremdeles lære mye 

om biologi, medisin og kjemi, men i tillegg fikk 

hun en solid innføring i teknologiske emner.  

‐ Mange av fagområdene på medisin 

var spennende, men jeg ville heller gå 

for en mer allsidig, teknologisk rettet utdannelse. Derfor var studieprogrammet 

Industriell kjemi og bioteknologi perfekt.   

 

Masteroppgaven til Ida Marie hadde tittelen “Development of Novel Gastro‐resistant Softgel 

Formulations and Their Production Process”, og ble utført i samarbeid med Pronova Biopharma. 

Hun var utplassert på deres laboratorier i Sandefjord og jobbet hovedsakelig med optimalisering 

av myke gelatinkapsler for oral administrering av legemidler.  

Når det gjelder jobbsøking var Ida Marie heldig fordi hun forstod at hun kom til å ha mulighet til 

å fortsette hos Pronova etter masteroppgaven, og hun trengte derfor ikke søke på så mange 

jobber. Før hun fikk den jobben hun har nå, ble hun også innkalt til andregangsintervju i et annet 

bioteknologiselskap. Hun fikk ikke denne jobben, men mener at det er et bevis på at 

bioteknologer er interessante for arbeidsgiverne der ute. Hun begynte tidlig i studiet å sjekke 

hva slags jobbmuligheter hun ville ha etter endt studium, og god research gav tydeligvis 

resultater. Et godt tips er å knytte kontakter med potensielle fremtidige arbeidsgivere i løpet av 

studietiden, for eksempel via sommerjobber og prosjekter. 

‐ Mange opplever at det er vanskelig å «komme inn på markedet» med bioteknologi 

som bakgrunn. Min erfaring er at det er lettere enn man tror. Man må bare ikke 

være så kresen når man søker. Det er utrolig mye vi kan gjøre med en så allsidig 

utdannelse.  

‐  

Nå jobber hun med å identifisere, optimalisere og utvikle nye produkter innen legemiddel‐ og 

kosttilskuddsbransjen. Stillingen innebærer en del labarbeid, men også en god del kontorarbeid i 

form av litteratursøk, patentskriving og tverrfaglige prosjekter. Arbeidet er veldig variert, og hun 

har fått mange spennende utfordringer etter at hun startet. Læringskurven har vært bratt selv 

om Ida Marie allerede hadde blitt godt kjent med Pronova etter sommerjobb og 

masteroppgave, og hun har fått god bruk for det hun har lært i løpet av studiet.  

‐ Jeg føler meg veldig heldig som har fått min første jobb i en bransje som er utrolig 

spennende og veldig relevant for min bakgrunn. Det er skikkelig gøy når man sitter i 

møter og det plutselig dukker opp kjent stoff som man har hatt om på studiet.  

 

Om selve studiet sier Ida Marie at det var faglig krevende, men samtidig spennende og 

utfordrende, spesielt etter at hun fikk velge flere emner innen bioteknologi. Hun synes også at 

det var kjempegøy å mestre oppgaver som virket usannsynlig på forhånd. Hun er også svært 

fornøyd med forholdet mellom ansatte og studenter på NTNU – terskelen har vært lav for å 

banke på dører for å spørre om ting hun lurte på. 

‐ Trondheim er en super studentby hvor det er lagt godt til rette for at studentene 

skal trives. Det tror jeg bidrar sterkt til at de fleste sitter igjen med en god følelse 

etter å ha fullført et langt studium på NTNU. 

 

 

 

 

 

 

 

Trondheimsområdet: NTNU, 

St.Olavs, Statoil, SES, BioMar, Tine, 

GeneSeque, SINTEF, Bioforsk, NIVA, 

Marine Harvest, Dahls 

Nord‐Trøndelag: Tine, HUNT, SalMar 

Kyrksæterøra: AquaGen 

Frøya: SalMar 

Oslo‐området: AF gruppen, 

Algeta ASA, FMC BioPolymer, 

Radiumhospitalet, FFI, UiO, 

Life Sciences, Aker BioMarine 

ASA, Axellia 

Sandefjord: Jotun 

Sarpsborg: Borregaard 

Bergensområdet: 

Reinertsen, 

Havforsknings inst., 

NIVA, Marine 

Harvest 

Stavanger‐

området: 

BioProtein 

AS, IRIS 

Tromsø: 

ArcticZymes, 

Lytix BioPharma 

AS, Nofima, Mack 

Møre: Nofima (Sunndalsøra), SalMar 

Velkommen til teknologistudiet ved

INSTITUTT FOR KJEMI

Institutt for kjemi har stor spredning i fagområder, med både grunnleggende disipliner og områder av direkte betydning for industri og forvaltning. Vårt institutt gir undervisning innenfor både realfagstudiet i kjemi og teknologistudiet Industriell kjemi og bioteknologi. Innenfor teknologistudiet tilbyr instituttet de tre hovedprofilene analytisk kjemi, organisk kjemi og anvendt teoretisk kjemi. Førstnevnte er en ny hovedprofil på MTKJ. Nedenfor er det gitt nærmere beskrivelser av de tre fagretningene og hva som er obligatorisk i disse. Vi anbefaler at dere ikke bare leser beskrivelsene, men også tar kontakt med faglærerne for å få mer opplysninger. Dere møter faglærere på orienteringsmøtet, og kan også ta direkte kontakt med alle dere måtte ønske å snakke med. Det anbefales at dere tar kontakt med flere faglærere før dere bestemmer dere. Institutt for kjemi ønsker å øke interessen for våre fag og det er attraktivt for faglærerne å ha studenter innenfor sine fagområder, noe dere bør dra nytte av slik at dere får all den informasjon dere måtte ønske. Be ikke bare om studieinformasjon, men spør om å få mer opplysninger om fagfeltet. Kontakt gjerne også eldre studenter, stipendiater eller studieveileder hvis dere lurer på noe. Som dere ser av oversiktene under de tre fagretningene, er det gode muligheter for relevant arbeid etter avsluttet studium. Jeg ønsker deg velkommen til å velge fagretning og masteroppgave ved Institutt for kjemi. Marie-Laure Olivier Instituttleder

FAGRETNING 1: ORGANISK KJEMI

HVORFOR SKAL DU VELGE ORGANISK KJEMI? Gjør et tankeeksperiment: Hvordan ville hverdagen vår sett ut dersom man ikke hadde utviklet den organiske kjemien til det den er i dag? Klærne våre ville vært laget av ull, bomull, lin eller silke. Glem syntetiske stoffer som Gore-Tex, fleece, nylon, polyester og akryl. Håret måtte vaskes med såpe fremstilt via forsåpning av fett fra slaktede dyr eller planteolje. Glem sjampo og balsam. Klærne måtte bli vasket ved koking i lut. Glem vaskemaskin, vaskemidler og tøymykner. Plastforbindelser ville ikke eksistert. Trelim ville fortsatt vært benlim fremstilt fra slakteravfall. Papirlim ville fortsatt vært stivelsesklister eller melkeklister. Glem superlim, kontaktlim, tokomponentlim. Glem teip. Bøker og trykksaker ville stort sett vært svarthvitt og fremstilt med blysats, fordi offsetteknikken ikke ville ha eksistert. All elektronikk ville vært uoppnåelig, fordi isolerende materialer ville vært begrenset til glass og naturgummi. Glem platespillere, CD-spillere og videospillere. Det ville ikke eksistert mange bensindrevne kjøretøyer, fordi tilgangen på bensin ville vært svært begrenset. Petroleumsindustrien ville ikke ha eksistert. Norge ville fortsatt vært et fattig land som eksporterte fisk til utlandet. Veinettet ville vært begrenset. Dynamitt ville ikke eksistert. Vi ville vært redd for å bli syke, fordi de eneste legemidlene vi hadde fått kjøpt ville vært ekstrakter fra planter og dyr. Infeksjoner som i dag lett kureres, ville fortsatt vært dødelige. Kjemoterapi ville ikke eksistert. Glem sulfa, antibiotika, glem cytostatika for behandling av kreft, paracetamol og andre smertestillende, til hverdagsbruk. Men i tillegg til at kjemien har gjort mye godt, har det i ettertid dukket opp en del ulemper med de stoffene som er benyttet. Nye produkter har blitt lansert uten at man vært oppmerksom på disse negative konsekvensene. Penicillin var en velsignelse når det kom på markedet, men overdreven bruk har ført til at det er utviklet resistente bakterier. DDT reddet mange liv da det ble tatt i bruk og utryddet malaria fra rammede områder. Først i ettertid har man sett hvilke store miljøødeleggelser denne bruken har medført. Det samme gjelder mange andre ikke nedbrytbare forbindelser. Produsentene har hovedansvaret for disse miljøødeleggelsene, som uten å vurdere langtidseffektene på helse og miljø, lanserte produktene. Disse refleksjonene viser hvor radikalt samfunnet er blitt forandret gjennom den teknologiske utviklingen som er skjedd innen organisk kjemi. I fremtiden ønsker vi at samfunnet skal forbedres ytterligere. Mange teknikker kan bli både mer energisparende og mer miljøvennlige. For å kunne oppnå dette trengs det ny teknologi, og dermed ny kunnskap. Nye materialer vil utvikles og erstatte dagens. Medisinsk forskning åpner veien for nye terapier, og nye legemidler må produseres. Mye av dette kommer til å kreve kunnskap innen organiske kjemi, og derfor utdanner man kjemikere. Organisk kjemi tar sikte på å utdanne organiske kjemikere for industri, forskningsinstitusjoner og høyere læreanstalter (grunnleggende og anvendt forskning, kontroll- og utviklingsarbeid).

FAGRETNING ORGANISK KJEMI Sem

7,5 stp

7,5 stp 7,5 stp 7,5 stp

10v

Masteroppgave (20 uker)

9h

Komplementær- emne

TKJ4155 Organisk syntese II

TKJ4520 Organisk Kjemi FDP

8v

Tverrfaglig prosjekt: Eksperter i Team

TKJ4130 Org. syntese lab

Valgemne***

Valgemne***

7h

Komplementær- emne

TKJ4180 Fysikalsk organisk kjemi

KJ3021 Kjernemagnetisk resonans-spektroskopi

Valgemne**

6v

TIØ4258 Teknologiledelse

TKJ4150 Organisk syntese I

KJ2022 Spektroskopiske-metoder org kjemi

KJ2053 Kromatografi

5h

TMA4240 Statistikk

TKP4105 Separasjonsteknikk

TKP4110 Kjemisk reaksjonsteknikk

Valgemne*

* Valgemner i 5. semester er som følger:

TBT4102 Biokjemi 1 TMT4185 Materialteknologi TKJ4205 Molekylmodellering KJ2031 Uorganisk kjemi, VK

** Valgemner i 7. semester er som følger:

TBT4135 Biopolymerkjemi TKJ4205 Molekylmodellering TKP4155 Reaksjonskinetikk og katalyse

*** Valgemner i 8. semester er som følger:

TKP4130 Polymerkjemi TKP4150 Petrokjemi og oljeraffinering TKJ4175 Kjemometri

Valgbare komplementære emner i 7. og 9. semester: BI3072 Miljøtoksikologi FI5205 Corporate Responsibility and Ethics KULT2211 STS: Energi, miljø og samfunn II

MFEL3010 Medisin for realfag- og teknologistudenter SPRÅK3501 Vitenskapelig kommunikasjon for ingeniører TIØ4146 Finans for teknisk-naturvitenskapelige studenter TIØ4186 Arbeidsmiljø TIØ4201 Risikohåndtering TIØ4230 Entreprenørskap og markedsorientert produktutvikling TIØ4295 Bedriftsøkonomi TIØ5200 Prosjektorganisasjoner TMM4220 Innovasjon

Masteroppgaven

Masteroppgaven (diplomoppgaven) vil for samtlige fagkombinasjoners vedkommende normalt være av grunnvitenskapelig karakter, som oftest av eksperimentell art, men kan også være rent teoretisk. Temaer innen organisk syntese, reaksjonsmekanismer, organisk analyse, anvendt spektroskopi samt oppgaver med direkte tilknytning til produkter og prosesser av interesse for norsk industri kan være aktuelle.

FORSKNINGSPROGRAM Forskningsprosjektene ved seksjonen er ofte grunnforskningsrelaterte, men også industrielle problemstillinger behandles. Innsatsen er spesielt konsentrert omkring reaksjonsdesign i organisk kjemi, som for eksempel utvikling av prosesser, nye reagenser og nye organiske reaksjoner for å lage biologisk aktive forbindelser eller for å løse energi-relaterte problemstillinger. Spektroskopiske og mekanistiske studier inngår ofte som en naturlig og integrert del av disse prosjektene. Medisinsk teknologi Det arbeides med syntese av molekyler med mulig biologisk aktivitet og strukturelle modifikasjoner av disse. Målmolekylene er potensielle nye virkestoffer mot for eksempel spesielle krefttyper. Videre forskes det på utvikling av genterapeutiske metoder basert på strukturelle modifikasjoner av flerumettede forbindelser. Utvikling av ny kjemi er en viktig del av dette arbeidet. Det forskes bl.a. på utvikling av syntesemetodikk som asymmetriske katalyse med overgangsmetaller, gull-katalyse, funksjonalisering av flerumettede forbindelser, biokatalysatorer, heterosyklisk kjemi og fluorkjemi. Innen analytisk organisk kjemi arbeides det med isolering og strukturbestemmelse av forbindelser fra marine organismer, planter, alger, sopp og mikroorganismer. Energi og nanomolekylære problemstillinger: Innen molekylær nanoteknologi forskes det på hvordan utvalgte stoffer kan kompleksere med DNA og muligheten for å lage kunstige membraner. Seksjonen er også involvert i prosjekter for fremstilling av drivstoff og materialer fra trevirke.

Seksjonen har moderne utstyr for spektroskopiske undersøkelser (FT-IR, GC-FT-IR, NMR, UV/VIS-spektroskopi og massespektrometri, samt CD) og separasjons- og analysemetoder (GC, HPLC). Innen begge applikasjonsområdene er det mulighet for å spesialisere seg innen retningen NMR.

ARBEIDSMULIGHETER Arbeidsmarkedet for organiske kjemikere er stort og internasjonalt. De største bransjene omfatter legemidler, finkjemikalier, petroleum, polymerer, cellulose, lakk og maling. Sivilingeniører uteksaminert ved studieretning for organisk kjemi er kvalifiserte for arbeid innen: a) forskning og utvikling i industri og forskningslaboratorier innen for eksempel

petrokjemisk industri, treforedlingsindustri, finkjemikalieindustri, farmasøytisk industri, næringsmiddelindustri, energi og miljørelaterte problemstillinger.

b) analytisk arbeid og utvikling i kjemiske bedrifter, ved sykehus og statlige forskningsinstitusjoner.

c) Undervisning (vit.ass.) og forskning (stipendiat) ved universiteter og høgskoler med pedagogisk tilleggsutdannelse som lærere ved videregående skoler, ingeniørhøgskoler og distriktshøgskoler.

d) Annen virksomhet innen offentlig sektor, patentvesen, industri, legemiddel-informasjon etc.

Oversikt over yrkesvalg for årskullene 1987-1992 og 1997-2013. Eksamens

år Totalt antall

Norsk industri

Forskning/ undervisning

Konsulent/ forvaltning

Utland Ukjent Dr.ing./PhD Studenter

Diverse

1987 11 4 1 3 3 1988 10 3 2 1 4 1989 7 1 1 1 4 1990 17 6 3 7 1 1991 14 4 3 1 5 11992 15 4 3 2 3 3 ---- --- --- --- --- --- --- --- ---

1997 16 9 2 3 2 1998 8 3 1 3 1 1999 5 1 2 3 1 2000 4 2 1 1 2002 0 2003 7 3 1 3 2004 9 3 2 4 2005 5 1 1 1 2 1 2006 7 2 4 1 2007 12 8 1 1 1 1 2008 2 1 1 2009 8 3 3 2 2010 6 1 1 2 2 2011 5 2 3 2012 11 6 3 2 1 2013 6 1 2 1 2 SUM 185 62 29 8 6 14 80

Dersom du har spørsmål kontakt:

Vassilia Partali: vassilia.partali@ntnu.no Anne Fiksdahl: anne.fiksdahl@ntnu.no Odd Reidar Gautun: odd.r.gautun@ntnu.no Elisabeth Egholm Jacobsen: elisabeth.e.jacobsen@ntnu.no Bård Helge Hoff: bard.helge.hoff@ntnu.no Nebojsa Simic: simic@ntnu.no

FAGRETNING 2: ANVENDT TEORETISK KJEMI

HVORFOR SKAL DU VELGE ANVENDT TEORETISK KJEMI? Forståelse er grunnlag for forbedring og nyskapning Anvendt teoretisk kjemi dreier seg om å forstå og utnytte sammenhengen mellom molekyler, materialer og prosesser. Kjemi, matematikk og fysikk brukes som verktøy. Anvendt teoretisk kjemi består også i å lage modeller av virkeligheten for å kunne undersøke den på en kontrollert måte. Arbeidet med modeller vil gi oss innsikt i naturen. På basis av forståelse kan vi foreslå nye forklaringer, eller nye måter å gjøre ting på. Dette er verdifull og varig kunnskap som du kan bruke i mange sammenhenger, og du står ganske fritt til å velge din videre karrièreveg. Med et godt grunnlag i teoretisk kjemi har du en bredde i din kompetanse som spenner fra kjemiteknikk til nanoteknologi. Fag som fagretningen bygger på. I emnet Grunnleggende termodynamikk lærer du om systemer i likevekt. Mange virkelige systemer er ikke i likevekt. De er irreversible. Faget Irreversibel termodynamikk bringer deg videre fra studier av likevekt. Ved å studere irreversible prosesser, på molekylnivå og på termodynamisk nivå, kan du bli bedre i stand til å forstå energi-konverterting, konvertering mellom kjemisk, termisk og elektrisk energi, og være med på å skape en bærekraftig energisituasjon. I emnet Kjemisk binding, spektroskopi og kinetikk lærer du om grunnleggende teorier i kvantemekanikk. I fagretningene kvantekjemi og molekylmodellering benyttes kvantemekanikk, sammen med klassisk mekanikk og statistisk mekanikk, til å regne på molekylære systemer med hensikt om å kunne bestemme egenskaper ut fra grunnleggende prinsipper. Dette er så store oppgaver at superdatamaskiner må tas i bruk. NTNU satser på ”tungregning”, og sammen med instituttets egen klynge av datamaskiner, gir dette datakraft nok for de største beregningsoppgavene. Gruppen driver både med rene beregningsprosjekter, som for eksempel natriuminntregning i karbonelektroder, og med utvikling av nye beregningsmetoder, for å kunne regne effektivt på større systemer. I fagretningen kjemometri konstruerer vi modeller av kjemiske og biologiske systemer ved hjelp av datamaskiner. Ved hjelp av disse datamodellene kan vi utforske kompliserte systemer i tillegg til å forutsi verdier på interessante variable. Et eksempel på bruk av kjemometri er å kunne forutsi den biologiske aktiviteten til et molekyl i en organisme ut fra molekylets kjemiske struktur. Vi gir datamaskinen en mengde eksempler på molekylers struktur og deres tilordnede aktiviteter. Datamaskinen prøver deretter å finne en sammenheng mellom struktur og aktivitet som vi senere kan bruke til å forutsi aktiviteten til helt nye molekyler. Vi er også opptatt av å bruke datamaskinen til å finne modeller mellom spektroskopiske profiler og interessante variable. Et eksempel på dette er å kunne forutsi om en person har kreft eller ikke ved å bruke informasjonen som finnes i den spektroskopiske profilen av blodet til pasienten. Samme fremgangsmåte kan brukes til å overvåke konsentrasjonen av ulike kjemiske forbindelser i industrielle prosesser på en rask og effektiv måte.

Alle disiplinene nevnt ovenfor legger ned en stor innsats i beregningskjemi, som faggruppen er kompetansesenter for ved NTNU. Faggruppen deltar i et samarbeid med IKP og IMT i prosjektet From molecule to process, og det ligger godt til rette for mange tverrfaglige oppgaver i denne sammenhengen. Anvendt teoretisk kjemi er en retning der du står svært fritt til å velge retning selv. Det er mulig å velge seg fag fra andre studieretninger, noe som vil være gunstig hvis du for eksempel vil jobbe med et slikt tverrfaglig prosjekt. Hvilken forbedring sikter vi mot? De som velger vår studieretning, vil kunne bidra til å lage eller ta i bruk nye produksjonsmåter i industrien og forbedre offentlig forvaltning. Vi arbeider med metoder og teknikker som sikter mot en mer bærekraftig industriproduksjon. Den forståelsen vi oppøver i studiet, skal kunne brukes til å lage mer energieffektivt utstyr for prosessindustrien, eller til å sette krav til slik industri. Hvis omsetning av energi og kjemikalier blir mer effektive, blir også utslippene mindre. Dette er et av målene med studieretningen anvendt teoretisk kjemi. Det er krevende, men givende. Et annet mål er å utvikle nye materialer og produkter på basis av molekylære egenskaper. Farmasøytisk industri er avhengig av å kunne designe produkter med ønsket virkning og uten uønskede bieffekter. Beregninger sparer tid og penger. Nanoteknologi åpner flere muligheter til å ta i bruk verktøy i beregningskjemi. Vi simulerer mange katalytiske prosesser, også i biokjemi. Kvantekjemi er kanskje det viktigste verktøyet for å utvikle nye generasjoner beregningmetoder, for å gjøre stadig større systemer tilgjengelige for stadig mer presise beregninger. Hvilke teknikker og metoder bruker vi? Studieretningen tilbyr en kombinasjon av teori, modellbygging, eksperimenter og simuleringer. Du kan velge å spesialisere deg i en eller to av disse, eller du kan bli mer ”generalist” og lære litt om alle. Uansett er datamaskinen sentral, så på kjøpet får du en god porsjon datakunnskap. Kjemometrigruppen bruker i tillegg mye datagrafikk til analyse av kompliserte datasett og i modellering av molekylers egenskaper. På laboratoriet har vi avansert testutstyr for elektrokjemiske prosesser. Forsøk på laben lærer oss om materialenes funksjon. Dette er sentralt for utprøving av nye prosesser.

Professor Signe Kjelstrup ved teststasjonen for brenselcelleforskning. Her tester vi p.t. en nyutviklet membran.

Eksempel på prosjektoppgaver og masteroppgaver

Oppgaver som er utført med veileder i vårt miljø finner du på hjemmesidene:

http://www.ntnu.no/kjemi/fysikalsk_kjemi/

Forskningsgruppene har også hjemmesider med eksempler på problemstillinger de arbeider

med.

Du blir medlem av en gruppe!

Fordelen med å velge fysikalsk kjemi studieretning, er at det er nær kontakt mellom studenter og lærer. Hver lærer har en gruppe med doktorstudenter og gjester fra utlandet. Siv.ing studentene vil inngå i slike grupper, og lære av alle deltakere i gruppen. Vi har et stort internasjonalt nettverk vi kan utnytte til din fordel

Gjennom mange år har vi sendt studenter til utlandet til kolleger som vi går god for, for opphold på ca. 6 mnd., f.eks. i sammenheng med hovedoppgave. Dette kan gi interessante erfaringer som vil være ekstra kvalifiserende med tanke på arbeide eller doktorgradsstudier. Eksempler på land er Japan, USA, Nederland, England, Frankrike, Tyskland, Ungarn, Finland. Så hvorfor skal du velge oss?

Hvis du ønsker å bidra til en bærekraftig utvikling. Hvis du ønsker å være med på en spennende fremtid i nye og bedre materialer. Hvis du ønsker å utvikle nye metoder og teorier for en slik utvikling. Hvis du ønsker å arbeide i et internasjonalt interessant miljø.

FAGRETNING FYSIKALSK KJEMI Sem

7,5 stp

7,5 stp 7,5 stp 7,5 stp

10v

Masteroppgave (20 uker)

9h

Komplementær- emne

Valgemne5)

TKJ4510 Fysikalsk kjemi, FDP

8v

Tverrfaglig prosjekt: Eksperter i Team

Valgemne4)

Valgemne4)

Valgemne4)

7h

Komplementær- emne

Valgemne3)

Valgemne3)

Valgemne3)

6v

TIØ4258 Teknologiledelse

Valgemne2)

Valgemne2)

Valgemne2)

5h

TMA4240 Statistikk

TKP4105 Separasjonsteknikk

TKP4110 Kjemisk reaksjonsteknikk

Valgemne1)

1) Valgemner i 5. semester er som følger: TBT4102 Biokjemi 1 TKJ 4200 Irreversibel Termodynamikk* TKJ4205 Molekylmodellering* TMT4185 Materialteknologi KJ2031 Uorganisk kjemi, VK

2) Valgemner i 6. semester er som følger:

TKJ4170 Kvantekjemi* TKJ4175 Kjemometri* TKP4115 Overflate- og kolloidkjemi TKP4175 Termodynamiske metoder TKJ4215 Statistisk termodynamikk i kjemi og biologi KJ2073 Analytisk miljøkjemi KJ2022 Spektroskopiske metoder i organisk kjemi

3) Valgemner i 7. semester er som følger:

TKJ4180 Fysikalsk organisk kjemi TKJ4200 Irreversibel Termodynamikk* TKJ4205 Molekylmodellering* KJ3053 Analytiske metoder i industri- og miljøovervåkning KJ3021 Kjernemagnetisk resonansspektroskopi

4) Valgemner i 8. semester er som følger:

TEP4130 Varme/massetransport TKJ4170 Kvantekjemi* TKP4145 Reaktorteknologi TMA4300 Beregningskrevende statistiske metoder TKJ4175 Kjemometri*

5) Valgemner i 9. semester er som følger:

TFY4292 Kvanteoptikk TKJ4180 Fysikalsk organisk kjemi TMA4195 Matematisk modellering TMA4205 Numerisk lineær algebra

* Emnene TKJ4170 Kvantekjemi, TKJ4175 Kjemometri, TKJ4200 Irreversibel termodynamikk og TKJ4205 Molekylmodellering er obligatoriske for hovedprofilen, men kan tas både 3. og 4. årskurs. Valgbare komplementære emner i 7. og 9. semester:

BI3072 Miljøtoksikologi FI5205 Corporate Responsibility and Ethics

KULT2211 STS: Energi, miljø og samfunn II MFEL3010 Medisin for realfag- og teknologistudenter SPRÅK3501 Vitenskapelig kommunikasjon for ingeniører TIØ4146 Finans for teknisk-naturvitenskapelige studenter TIØ4186 Arbeidsmiljø TIØ4201 Risikohåndtering TIØ4230 Entreprenørskap og markedsorientert produktutvikling TIØ4295 Bedriftsøkonomi TIØ5200 Prosjektorganisasjoner TMM4220 Innovasjon

Valgemner generelt

Flere KJ- og TKJ-emner er aktuelle. Snakk med veileder og finn et emne som interesserer deg. Det er mulig å bytte rekkefølge på fag etter avtale med veiledere.

DOKTORUTDANNING Det gis organisert doktorgradsundervisning innen studieretningen, og det er for tiden ca. 15 doktorgradsstipendiater ved faggruppen. Alle tema som er nevnt foran egner seg godt for doktorgradsstudier og det er behov for kandidater med slike kunnskaper.

HVILKE STILLINGER GÅR VÅRE STUDENTER TIL? De senere årene har studenter fra oss fått jobb i bedrifter som er arbeider med solecellepanel, Scanwafer, Prediktor, Elkem, i forskningsinstitutter som Norges Geologiske undersøkelse, SINTEF Kjemi, SINTEF Petroleumsteknologi, Amersham, StatoilHydro, ABB, m.m. Noen går også til jobber i dataindustrien.

ARBEIDSMULIGHETER Mange tidligere uteksaminerte kandidater har fått sin første jobb ved universiteter og vitenskapelige høgskoler som stipendiat/vitenskapelig assistent. En stor andel har også startet i forsknings-/utviklingsstillinger i industrien. Tabellen nedenfor gir en oversikt over arbeidssted 1 – 2 måneder etter avsluttet eksamen. Den sier kun noe om de første stillingene kandidatene har fått. I diversekolonnen finnes hovedsakelig personer som avtjener militærtjeneste og lærere i videregående skole.

Antall uteksaminerte kandidater

Eksamenår Totalt Industri Universitet, vit. I utland Div

Prosj. drift Forskn. utvikling

høgskole,forskn.inst. Inkl. PhD

1960-99 257 47 33 85 8 84

2000 2 0 0 0 0 2

2001 3 1 2

2002 6 1 5

2003 2 1 1

2004 1 0 0 1

2005 1

0

0 0

1 0

2006 3 1 0 2 2 0

2007 0 0 0 0 0 0

2008 2 0 0 0 0 0

2009 4 0 1 3 0 0

2010 2 0 0 2 0 0

2011 0 0 0 0 0 0

2012 1 0 1 0 0 0

2013 4 1 2

SUM

Spørsmål?

Ta gjerne kontakt pr.epost for nærmere avtale med: Bjørn Alsberg: bjorn.alsberg@ntnu.no, Bjørn Hafskjold: bjorn.hafskjold@ntnu.no, Signe Kjelstrup: signekj@ntnu.no, Henrik Koch: henrik.koch@ntnu.no, eller Per-Olof Åstrand: per-olof.aastrand@ntnu.no Titus von Erp: titus.v.erp@ntnu.no hvis du vil finne ut mer om dette er noe som passer for deg. Ta gjerne også kontakt med eldre studenter og våre doktorgradsstudenter.

FAGRETNING 3: ANALYTISK KJEMI

HVORFOR SKAL DU VELGE ANALYTIS KJEMI? Når industri ønsker å overvåke sine prosesser eller gjøre kvalitetskontroll av sine produkter står kjemisk analyse helt sentralt, tilgang til korrekte analyser kan være avgjørende for pris og hele bedriftens renommé. Når forskningsinstitutter skal avgi avgjørende rapporter om en malmforekomst er driververdig eller om et oljeutslipp som har funnes sted kan knyttes til en bestemt kilde er dette basert på kjemisk analyse og tolkning av data fra disse. Når rådgivende firmaer får i oppdrag fra stat, kommune eller private aktører å avgjøre om tidligere forurensing i tomtegrunnen for en nytt planlagt boligfelt vil kunne skape helseproblemer eller risiko for mennesker som eventuelt skal bo i dette område, er kunnskap om innsamling og kjemiske analyse av slike prøver helt avgjørende. Når det avgis en blodprøve på et sykehus kan en kjemisk analyse av denne være helt sentral i valg av behandlingsform for pasienten, det kan stå mellom liv og død. Analytisk kjemi handler om mye mer enn bare å operere et instrument, det handler om å forstå teorien bak hvordan kjemiske analyseinstrumenter fungerer, forstå hvilke og hvordan feilkilder og interferenser som kan påvirker resultatene, og hvordan data skal håndteres med statistiske metoder for å kunne styrke eller avkrefte hypoteser. Det handler om å kunne velge riktig analyseteknikk til en gitt problemstilling, og hvilken prosedyre som vil være mest hensiktsmessig å følge for å sikre god kvalitetskontroll gjennom alle ledd i analyseforløpet. En analytisk kjemiker må kunne svare på mange spørsmål, som for eksempel; hvilken analysemetode skal velges og hvilke HMS tiltak er viktig å vurdere, hvordan skaffe representative prøver og hvordan forbehandle eller lagre disse, hvordan sette opp fornuftig og hensiktsmessig forsøksdesign, hvordan utføre selve analysen slik at man i størst mulig grad og effektivt eliminere feilkilder og interferenser, hvordan beregne og statistisk behandle resultatene og estimere troverdigheten av resultatene, hvordan trekke ut informasjon fra store og i utgangspunktet uhåndterlige datasett, hvordan gi en korrekt presentasjon av analyse-resultater og konklusjoner? Analytisk kjemi er en ny hovedprofil i teknologiprogrammet. Vi spurte derfor et utvalg av bedrifter og aktører innen Norsk industri hvilke kompetanse de ser som viktig og som de vil ha behov for i årene fremover. Svarene vi fikk er bygd inn i læringsmålene for vår hovedprofil:

- Kandidatene skal ha inngående kjennskap til de mest sentrale begrep og metoder og instrumenter innen analytisk kjemi (organisk og uorganisk), og kunne anvende disse praktisk og teoretisk.

- De skal kunne løse analytisk kjemiske problemstillinger både med hensyn til aktuelle kjemiske analyseteknikker, datatolkning, statistisk behandling og kvalitetsevaluering.

- Kandidaten skal ha kunnskap om prøvetaking, prøvebehandling og oppbevaring av ulike typer prøvemateriale

- Kandidaten skal kunne gjennomføre og planlegge kjemiske analyser og kunne optimalisere prosedyrer med hensyn på kvalitetssikring, HMS aspekter, effektivisering og kostnader.

- Kandidaten skal ha omfattende erfaring/kunnskap om rapportering og formidling av analytiske data, inkludert håndtering av sensitive eller konfidensielle data.

- Kandidatene skal være i stand til selvstendig å utvide egen kunnskap i beslektede fagområder bl.a. ved å benytte elektroniske databaser.

- I en forskningsrettet yrkessammenheng skal kandidatene være i stand til å planlegge og gjennomføre forskningsoppgaver innen de områdene som er nevnt ovenfor.

- Kandidaten skal ha oversikt og være oppdatert på relevante analytisk problemstillinger og trender innen industrien med hensyn på instrumentering og metodeutvikling

- I en industriell sammenheng skal uteksaminerte kandidater være i stand til å lede kjemisk analyseaktivitet, og skal kunne arbeide med forbedring og videreutvikling av analytisk virksomhet i bedriften både selvstendig og i samarbeid med forsknings-miljøer.

- I yrker innen forvaltning skal kandidatene kunne benytte sin kunnskap og evne til kunnskapservervelse i eget og tilgrensende fagfelt, til å gi hensiktsmessige råd og innstillinger.

- Et påfølgende PhD studium styrker de omtalte kompetansemål.

FAGRETNING ANALYTISK KJEMI

Sem

7,5 stp

7,5 stp

7,5 stp

7,5 stp

10v

Masteroppgave (20 uker)

9h

Komplementær- emne

Valgemne/ Fordypningsemne**

TKJ4540 Analytisk Kjemi FDP

8v

Tverrfaglig prosjekt: Eksperter i Team

TKJ4175 Kjemometri

Valgemne**

Valgemne**

7h

Komplementær- emne

Valgemne*

Valgemne*

Valgemne*

6v

TIØ4258 Teknologiledelse

KJ2073 Analytisk miljøkjemi

KJ2022 Spektroskopiske-metoder org kjemi

KJ2053 Kromatografi

5h

TMA4240 Statistikk

TKP4105 Separasjonsteknikk

TKP4110 Kjemisk reaksjonsteknikk

KJ2050 Analytisk kjemi

* Valgemner i 7. semester er som følger:

TKJ4200 Irreversibel termodynamikk TKJ4205 Molekylmodellering KJ3021 Kjernemagnetisk resonansspektroskopi KJ3059 Kromatografi VK TIØ4358 Kjemiske arbeidsmiljøfaktorer

** Valgemner i 8. semester er som følger:

TKP4115 Overflate- og kolloidkjemi TMA430 Beregningskrevende statistiske metoder TFY4330 Nanoverktøy (adgang til emnet må avklares med faglærer, kun for de som skal

selv være ha aktivitet på NanoLab)

** Valgemner i 9. semester: KJ3053 Analytiske metoder i industri- og miljøovervåkning KJ3050 Marin organisk miljøkjemi TMT4515 Kjemiske metoder for syntese og karakterisering av nanomaterialer, FDE MOL3014 Nanomedisin I – bioanalyse

Valgbare komplementære emner i 7. og 9. semester: BI3072 Miljøtoksikologi FI5205 Corporate Responsibility and Ethics KULT2211 STS: Energi, miljø og samfunn II MFEL3010 Medisin for realfag- og teknologistudenter SPRÅK3501 Vitenskapelig kommunikasjon for ingeniører TIØ4146 Finans for teknisk-naturvitenskapelige studenter TIØ4186 Arbeidsmiljø TIØ4201 Risikohåndtering TIØ4230 Entreprenørskap og markedsorientert produktutvikling TIØ4295 Bedriftsøkonomi TIØ5200 Prosjektorganisasjoner TMM4220 Innovasjon

Masteroppgaver Analytisk kjemi er en ny hovedprofil i teknologiprogrammet. Masteroppgaven (diplom-oppgaven) vil kunne være med utgangspunkt enten eksperimentell eller teoretisk problem-stillinger, eller en kombinasjon. Temaer innen analytisk kjemi vil være knyttet opp mot metodeutvikling innen industrielle applikasjoner og optimalisering av analytiske prosedyrer med hensyn på kvalitetssikring, HMS aspekter, effektivisering og kostnader. Videre vil det gis oppgaver som går på kartlegging og risikovurdering knyttet til forurensing/opprensking av forurensing, og utvikling av sensorteknologi. Vi prøver aktivt å få til oppgaver i samarbeid med industri og ulike forskningsinstitutter/rådgivningsfirmaer.

Arbeidsmuligheter En utdannelse innen analytisk kjemi hos oss har målsetting at du skal være i stand til å lede kjemisk analyseaktivitet. Det gir deg stor valgfrihet når du skal søke jobb etter endt studie, fordi du får en grundig opplæring i viktige generelle verktøy som brukes innen for de aller fleste fagområder og bransjer, uavhengig av om det f.eks. er metallurgisk industri, prosess-kjemisk industri, næringsmiddelindustri, medisinsk/helsesektor, statlige/private forsknings-institutt eller rådgivningsfirmaer.

Spørsmål?

Ta gjerne kontakt pr.epost for nærmere avtale med: Rudolf Schmid : rudolf.schmid@ntnu.no Øyvind Mikkelsen : oyvind.mikkelsen@chem.ntnu.no Florinel-Gabriel Banica : florinel.g.banica@ntnu.no Lise Kvittingen : lise.kvittingen@ntnu.no Murat V. Ardelan : murat.v.ardelan@ntnu.no Torunn Berg : torunn.berg@ntnu.no Trond Peder Flaten : trond.p.flaten@ntnu.no hvis du vil finne ut mer om dette er noe som passer for deg. Ta gjerne også kontakt med eldre studenter og våre doktorgradsstudenter.

STUDIERETNING FOR KJEMISK PROSESSTEKNOLOGI Alle muligheter er åpne hvis du velger kjemisk prosessteknologi! Dette gjelder både faglig og på arbeidsmarkedet. Prosessindustrien er Norges klart viktigste industrigren og Institutt for kjemisk prosessteknologi utdanner nøkkelpersoner til de fleste bedrifter innen denne grenen. Det er derfor stor sjanse for at du direkte kan anvende det du har lært når du kommer ut i jobb. Instituttet dekker svært mange fagområder. I tillegg til prosessteknologi, inkluderer dette katalyse, strømningsteknikk, termodynamikk, biokjemiteknikk, kolloidkjemi, nanoteknologi og systembiologi. Viktige anvendelsesområder ved instituttet er CO2-fjerning og prosessering og kjemisk konvertering av naturgass og olje, men vi arbeider også mot kjemisk og biokjemisk industri, mot medisin og fornybar energi. Vi tilbyr en internasjonalt anerkjent utdanning innen "Chemical Engineering". Siden studieopplegget vårt ligner på det som tilbys ved andre læresteder, er det gode muligheter for å ta deler av studiet mange andre steder i verden.

HVA ER KJEMISK PROSESSTEKNOLOGI?

Fagområdet kjemisk prosessteknologi omfatter utvikling, teknisk realisering og drift av kjemiske prosesser i industriell skala. Eksempler på prosesser er: produksjon og videreforedling av olje og gass, produksjon av kunstgjødsel, plast, fin- og spesialkjemikalier, metaller, papir, kunstfibre, nye materialer, legemidler og næringsmidler. Til tross for mange forskjellige produkter, er det fra prosessingeniørens ståsted mange likhetspunkter. Spesielt er ideen om at man kan sette sammen enhver prosess fra et visst antall byggeklosser (enhetsoperasjoner) viktig.

Utdannelsen legger vekt på å gi:

1. Kunnskap om kjemiske reaksjoner og transportfenomener som inngår i prosessene (forstå prinsippene for hva som skjer i enhetsoperasjonene). Dette er fundamental kunnskap med sterke koblinger til kjemi, fysikk, materialteknologi og nanoteknologi.

2. Kunnskap om beregning og utforming av de viktigste enhetsoperasjonene. Dette er klassisk kjemiteknikk.

3. Kunnskap om utforming og drift av kjemiske anlegg (sette sammen en prosess av enhetsoperasjoner og drive den på best mulig måte). Dette er systemorientert kunnskap der det viktige ikke bare er delene, men helheten.

Denne brede tilnærmingen der man går fra molekylærnivå, via enhetsoperasjoner og helt opp til det totale prosessanlegget forklarer hvorfor kandidatene fra vårt institutt er anvendelige på svært mange områder og derfor er meget etterspurte i industri, forskning og forvaltning. Etterspørselen etter siv.ing (master) innen kjemisk prosessteknologi har i mange år vært høyere enn antallet vi har utdannet.

NTNU er det universitetet i Norge som utdanner flest sivilingeniører (Master i teknologi) med kunnskaper innenfor disse områdene. Ut fra erfaring over de siste 20 år antas behovet for sivilingeniører fra vårt institutt å ligge på minst 70 kandidater pr. år. Siktemålet for utdanningen (plantall) er 80 siv.ing (master) og 15 Ph.D pr. år.

Ved instituttet har vi følgende spesialiseringer/faggrupper:

• Katalyse: Katalyse er nøkkelen til energieffektive og miljøvennlige kjemiske prosesser. Ved IKP arbeider vi først og fremst med heterogene katalysatorer. Aktiviteten er fokusert mot katalytiske prosesser i kjemisk og petrokjemisk industri, ved gasskonvertering, oljeraffinering, i forbindelse med energi og miljøteknologi, hydrogenteknologi og ved framstilling og anvendelse av nye materialer som for eksempel karbon nanofibre. Utnyttelse av fornybare ressurser blir et stadig viktigere område, her bidrar vi spesielt innen framstilling av drivstoffer fra biomasse og fotokatalyse for å utnytte solenergi. Arbeidet foregår i nært samarbeid med SINTEF gjennom Geminisenteret «KinCat», utenlandske universiteter og norsk industri i tillegg til andre grupper ved NTNU. Faggruppa deltar i SFI – inGap sammen med sentrale industripartnere. Kontaktperson: Professor Magnus Rønning, tlf. 73594121, e-post: magnus.ronning@chemeng.ntnu.no

• Kolloid- og polymerkjemi: Kolloider er systemer som ligger i størrelsesområdet mellom 1 nanometer og 1 mikrometer. Typiske eksempler er små polymerpartikler, margarin, tannpasta og sigarrøyk. Da det er på partiklenes overflate det meste skjer er det en nær sammenheng mellom kolloidkjemi og overflatekjemi. Aktivitetene på dette område er rettet inn mot å forstå disse sammenhenger og anvende dem i praksis. Der er et omfattende samarbeid med norsk og internasjonal prosessindustri på områder som berører olje og gass, treforedling/papirkjemi, polymer-(plast) kjemi, miljøvennlige spesialkjemikalier og nanoteknologi. Gruppen har et sterkt eksperimentelt preg, og etablerte i 2002 Ugelstadlaboratoriet med en omfattende, moderne instrumentpark. Gruppen har et godt samarbeid med SINTEF, PFI, IFE, Statoils forskningssenter, internasjonal olje- og gassindustri, samt universiteter i Norden, Europa og USA. Styrkeområde ved NTNU og SINTEF. Kontaktperson: Professor Johan Sjöblom, tlf. 73595505, e-post: Johan.Sjoblom@ ntnu.no

• Prosess-systemteknikk: Det er ikke bare kjemi som skal til for å lage en prosess. I tillegg må vi ha et egnet råstoff, vi må separere produktene, vi må gjenvinne energi og råstoffer, ta vare på miljøet og ikke minst må anlegget drives slik at det hele blir lønnsomt. Prosess-systemteknikk fokuserer på helheten. Vi arbeider med å optimalisere ressurs- og energibruken i nært samarbeid med norsk industri. Forskningen er rettet mot avansert regulering, modellering og simulering og optimal design av kjemiske prosesser, spesielt for å forbedre prosesser for foredling av olje og gass. Styrkeområde ved NTNU og SINTEF i nært samarbeid med Institutt for teknisk kybernetikk og Gassteknisk senter. En separat aktivitet er systembiologi, hvor kunnskapene om modellering og systemanalyse anvendes på prosesser som foregår i levende organismer som bakterier, gjær, fisk, pattedyr (inkl. mennesker). Fagfeltet er tverrfaglig og kombinerer spennende ekspertise fra IT, modellering, biologi, medisin, matematikk og ingeniørvirksomhet. Kontaktperson: Professor Sigurd Skogestad, tlf.73594154, e-post: Sigurd.Skogestad@ ntnu.no

• Miljø- og reaktorteknologi: Kjemiske reaktorer og prosessutstyr relatert til separasjon utgjør største-delen av et prosessanlegg. For å kunne foreslå fornuftige reaktordesign og separasjonsprosesser, må kunnskaper innen reaksjonskinetikk, molekylære transportprosesser, fluiddynamikk, termodynamikk og materialteknologi kobles sammen. Innen fagområdet står rense-prosesser sterkt i fokus både for å designe miljøvennlige anlegg, og for å hindre utslipp til luft og vann. Gruppen deltar i flere EU-prosjekter og har et godt samarbeid med SINTEF, IFE, Statoils forskningssenter, internasjonal olje- og gassindustri, samt universiteter i Norden, Europa og USA. Kontaktperson: Førsteamanuensis Hanna Knuutila, tlf.73594119, e-post hanna.knuutila@ntnu.no

• Bioraffineri- og fiberteknologi: Trevirke brukes tradisjonelt som råvare til papir og kjemikalieproduksjon. Fordi produkter basert på tre er CO2-nøytrale og fornybare, er det i dag en sterkt stigende interesse for utnyttelse av trebaserte produkter også til energiproduksjon, drivstoff og nye materialer. Papir er det økonomisk og sosialt viktigste av alle materialer som er basert på fornybare råvarer. En ny trend er omstrukturering av eksisterende papir og massefabrikker til bioraffinerier. Dette er enheter som produserer papir/papirmasse, kjemikalier, biodrivstoff og energi for å oppnå et totalt sett optimal utnyttelse av treråvaren. Treforedlingsindustrien er i dag blitt meget avansert og har et kontinuerlig behov for nye kandidater. Forskningen foregår i nært samarbeid med Papir og fiberinstituttet (PFI) og er rettet mot å forstå de kompliserte delprosessene som inngår når man skal lage biodrivstoff, kjemikalier, papir eller bio-komposittmaterialer. Kontaktperson: Førsteamanuensis Størker Moe, tlf. 735994032, e-post: storker.moe@ntnu.no

UNDERVISNING Målsettingen for instituttets undervisning er å uteksaminere kandidater (sivilingeniører) som er godt kvalifiserte for drifts-, forsknings- og utviklingsoppgaver innen kjemisk industri. Studiet tar sikte på å gi en generell innføring i industrielle prosessers kjemiske grunnlag og tekniske gjennomføring. Nedenfor er vist en skjematisk oversikt over studiet ved kjemisk prosessteknologi.

5v MASTEROPPGAVE ( 20 UKER )

5h K-emne Fordypning: Prosjektarbeid (7,5/15 sp) valgbare fordypningsemner (7,5 sp)

4v EiT Valgbartemne gr1/2

Valgbart emne gr2 Valgbart ingeniør-emne annet studieprogram

4h K-emne Prosjektering av prosessanlegg

Valgbart emne gr1 Valgbart emne gr1

3v Teknologiledelse Termodynamiske metoder

Prosessutforming Valgbart emne gr1

3h Statistikk Separasjonsteknikk Kjemisk reaksjonsteknikk

Prosessmodellering

Skyggelagte emner er obligatoriske og felles for alle siv.ing studenter ved Industriell kjemi og bioteknologi

Litt om de ulike emnene: Obligatorisk i 3. klasse Separasjonsteknikk: Om grunnlaget for en rekke viktige separasjonsprosesser som destillasjon, gassabsorpsjon, ekstraksjon, krystallisasjon og membranseparasjon. Kjemisk reaksjonsteknikk: Teori for hastigheten av kjemiske reaksjoner og bruk av dette til å velge type reaktor og beregne størrelsen av reaktoren. Termodynamiske metoder: Termodynamikk er et meget viktig grunnlagsfag og brukes også mye i praktiske ingeniørberegninger. Dette er veldig gøy når du først får taket på det, og her får du anledning til å fordype deg litt. Prosessmodellering/eller materialteknologi: Du lærer å programmere modeller som representerer ulike enhetsoperasjoner innen kjemisk prosessteknologi. Materialteknologi: læren om materialer som brukes innen Kjemisk prosessteknologi Prosessutforming: Utforming og prosjektering av komplette prosessanlegg, inkl. bruk av kommersielle simuleringspakker som UNISIM og HYSYS. 3 av disse 4 emner må velges i 4. klasse (valgbart emne gr1) Overflate- og kolloidkjemi: Alle nanopartikkel/dråpesystemer har store totalarealer som er vesentlige for systemegenskaper, fukting, adsorpsjon, aggregering i bulk og på faste overflater. Prosessregulering: Drift av store prosessanlegg krever automatisk regulering. Typisk utgjør kostnadene til styring 30% eller mer av de totale kostnadene. I dette faget lærer du om design av regulatorer som integreres i datasystemer for å automatisere og styre små og store prosesser. Transportprosesser: Transport av komponenter og varme i utstyrsenheter er ofte dimensjons-bestemmende. Utdypende behandling av masse, impuls og varmetransport med spesiell vekt på massetransport. Reaksjonskinetikk og katalyse: Katalyse er en nøkkelteknologi i kjemisk og petrokjemisk industri. Dette er nanoteknologi i praksis.

Instituttets valgbare emner vår 4. årskurs (valgbart emne gr 2):

• TKP4135 Kjemiske prosess system teknikk • TKP4115 Overflate og kolloidkjemi • TKP4150 Petrokjemi og oljeraffinering • TKP4130 Polymerkjemi • TKP4145 Reaktorteknologi • TKP4180 Bioenergi og fiberteknologi

Andre emner instituttet tilbyr, som ikke inngår i obligatoriske emnepakker:

• TKP4185 Kjernekraft, innføring • TKP4190 Fabrikasjon og anvendelse av nanomaterialer (kan også velges som teknisk emne annet

studieprogram) • TKP4195 System modellering og analyse i biologi

Spesialiseringen skjer i 5. årskurs gjennom fordypningsprosjekter og emner som tilbys innen:

• Katalyse • Kolloid og polymerkjemi • Prosess-systemteknikk (inkludert systembiologi) • Miljø- og Reaktorteknologi • Bioraffineri og fiberteknologi

Det velges 1 fordypningsprosjekt på 15 sp og 1 fordypningsemne (skallemne) med to fordypningstema på 3,75 sp hver, eller eventuelt et mindre fordypningsprosjekt på 7,5 sp, og 1 fordypningsemne (skallemne) med to fordypningstema på 3,75 sp hver, men da må det også i tillegg velges et ordinært emne på 7,5 sp. Dette avtales med faglærer og koordinator for fordypningsemnet. Masteroppgaven (diplom) gis gjerne i tilknytning til løpende forsknings- eller industriprosjekter, eventuelt som forundersøkelser som kan danne grunnlag for nye prosjekter. Som instituttets aktiviteter forøvrig spenner masteroppgavene over et meget vidt spekter av problemstillinger. Det nære samarbeidet med SINTEF Materialer og kjemi, Bioteknologi, PFI og industri fører gjerne til at SINTEF- og PFI-forskere er medveiledere for en del masteroppgaver. Fra våre industrikontakter mottar vi hvert år forslag til aktuelle masteroppgaver. Flere av disse inkluderer tilbud om sommerjobb. Det er også gode muligheter for å utføre masteroppgaven i utlandet.

ARBEIDSMULIGHETER Vi uteksaminerer færre studenter enn hva markedet etterspør, så kandidatene fra studieretning for Kjemisk prosessteknologi har stort sett ikke hatt vanskeligheter med å sikre seg relevant arbeid etter endt utdannelse. Siden utdanningen er anvendelig i olje- og gassvirksomhet, så vel som i all type kjemisk industri og konsulentvirksomhet, er jobbmulighetene lite påvirket av svingninger i enkelte bransjer.

Industrien ønsker å øke interessen for prosessfag hos dagens unge. Det er derfor opprettet et samarbeidsforum (SF), som satser stort på rekruttering av nye kandidater for å få nok arbeidskraft i framtida se: www.ntnu.no/nt/sf. Samarbeidsforum har fått tildelt ekstra midler fra Statoil for å rekruttere gode studenter til prosessfag. Institutt for kjemisk prosessteknologi har alltid hatt et veldig nært og godt samarbeid med kjemisk industri og forskningsinstitutter. Dette samarbeidet gjør at vi kan tilby ekskursjoner og sommerjobber for våre studenter og ikke minst interessante industriprosjekter/-masteroppgaver.

Eksempler på arbeidsplasser er: De aller fleste store av disse bedriftene er internasjonale og kan tilby spennende jobber utenfor Norge.

Olje og gassindustri Statoil, Exxon-Mobil, Total, BP, ConocoPhillips, Chevron, Petrobras,

Shell, Gassco, FMC Kongsberg Subsea, Aker Solutions og en rekke

mindre selskaper

Petrokjemisk industri Statoil, Esso/Exxoon, ENI, Maersk Oil, Ineos

Treforedlingsindustrien Norske Skog, Borregaard, M. Peterson, Södra Cell

Engineeringselskaper Aker Offshore Partner, Vetco, Aibel, UMOE, Reinertsen, Schlumberger, DNV Energy, BioMar AS

Generell kjemisk industri Statoil, Dynea, Borregaard, Norcem, Jotun, Reichhold, Akzo Nobel, Baker-Petrolite, Champion, Hercules, Nalco, Yara

Konsulent- og leverandør- firmaer innen miljøvern

DNV-GL, ABB Miljø, Kværner Water Systems

Metallurgisk industri Xstrata, Elkem, Boliden, Hydro

Farmasøytisk industri GE Healthcare, Collett, Invitrogen (Life Technologies)

Næringsmiddelindustri Freia, Nora, Arcus, bryggerier, Mills, Norske Meierier, Orkla

Datafirmaer IBM, Kongsberg-Simrad, Inenco, ABB Industri, ABB Teknologi

Apparaturleverandører Stord-Bartz, Maritime Protection, Voith

Forskningsinstitutter SINTEF, NIVA, NILU, IFE, PFI, STI, FTFI, RF, CMR, IFP

Sertifiseringsselskaper DNV-GL, Kjelforeningen

Offentlig forvaltning Statens forurensningstilsyn, Direktoratet for brann- og eksplosjonsvern, Oljedirektoratet, Patentstyret, Arbeidstilsynet

Utdanning Videregående skoler, NTNU, universiteter, ingeniørhøgskolene

Annet Statkraft SF, Agenturfirmaer for apparatur og tjenester, patentbyråer

FORSKNINGSAKTIVITETER Instituttets forskning er knyttet til problemstillinger man finner i norsk og utenlandsk kjemisk prosessindustri. Forskningen er dels av typen grunnleggende teknisk forskning og dels anvendt teknisk forskning. Den grunnleggende forskning gjenspeiles i stor grad i doktorgradsarbeidene, og for tiden har instituttet ca. 60 PhD- studenter. Forskningen drives i stor grad i samarbeid med SINTEF, PFI, industrien og internasjonale forskningsmiljøer, og med andre fagmiljøer ved NTNU (inkl. Gassteknisk senter, Senter for fornybar energi og Nanolab).

Katalyse De aller fleste produkter og materialer vi omgir oss med framstilles ved katalyserte prosesser. Heterogen katalyse er også svært viktig innenfor en rekke andre områder som miljøvern f.eks. rensing av eksosgass og energiproduksjon f.eks. katalytisk forbrenning, hydrogenteknologi og brenselceller. Katalyse er også det eldste eksempelet på industriell utnyttelse av nanoteknologi.

Vi arbeider derfor over et bredt område av heterogen katalyse, fra fundamentale studier og til anvendt forskning og utvikling finansiert av norsk industri. Olje og gass er de viktigste råstoffene for raffinering og petrokjemisk industri. Vi arbeider med en rekke prosesser av stor betydning knyttet til gasskonvertering, oljeraffinering og petrokjemi.

~m

~cm

~mm

~nm

Industrial plant

Catalyst pellets

Mircoreactor

Catalyst-particle Au/C

Main activities:Conversion of natural gasEnergy- and environmental technologyCarbon nanofibre materialsHydrogen technologyOil refiningMicrostructured reactorsCatalyst preparationCatalyst caracterizationKinetics and reaction engineering

Catalysis Group 2011:

Catalysis

Andre viktige og spennende områder er knyttet til mikroreaktorer og til framstilling og anvendelse av karbon nanofibre. Utnyttelse av fornybare ressurser er også blitt et stadig viktigere område, bl.a. innenfor framstilling av drivstoffer fra biomasse og fotokatalyse. Med bakgrunn i vår forskningsaktivitet tilbyr vi fagpakker og prosjektoppgaver og diplomoppgaver innen alle disse områdene.

Prosjektoppgaver og diplomoppgaver kan være eksperimentelle arbeider rettet mot katalyse eller prosessutvikling, eller mer teoretisk orienterte oppgaver. Utdanningen gir kompetanse for å arbeide innen industri, forvaltning eller forskning og utdanning innen alle områder rettet mot foredling av olje og naturgass.

Vi tilbyr moderne laboratorier og utstyr til våre studenter, og har et nært samarbeid med aktuell norsk industri. Fagmiljøet ble i 1998 utpekt som styrkeområde ved NTNU/SINTEF (KINKAT). Gemini senter fra 2008, og deltaker i SFI-inGap.

Årsrapporten vår gir alle detaljer om aktiviteten i gruppa. Flere opplysninger om gruppa finner du på http://www.ntnu.edu/chemeng/kincat

Kolloid- og polymerkjemi Forskningen fokuserer på tre delområder,

• kolloidkjemi innenfor råoljeproduksjon • kolloidkjemi innenfor material- og

nanoteknologi • kolloidkjemi innenfor polymerkjemi.

Forskningen administreres av Ugelstad laboratoriet, som pr. i dag har en industriell sponsorgruppe på 14 nasjonale og internasjonale industriforetak. Gruppen har bygd opp et moderne laboratorium innenfor eksperimentell kolloid kjemi.

Kolloidkjemi innenfor råoljeproduksjon omfatter:

• råoljekarakterisering • separasjon av olje/vann og gass både ”subsea” og ”topside” • emulsjonsproblematikk med fokus på råoljekvalitet og utslippsvann • gasshydrat og naturlig transportbarhet • karakterisering av naturlig forekommende overflate aktive emner i råolje • kjemien omkring naften syrer (og naftenat utfelling) • modellering av separasjonsprosesser

Gruppen har flere ”joint industrial programmes” (JIP's) med vesentlig støtte fra industrien. Innenfor materialvitenskap og nanoteknologi rettes arbeidet mot:

• Kolloidale templater (miceller, emulsjoner, flytende krystaller) • Sol-Gel teknologi • Funksjonalisering av disse nanostrukturene

De viktigste anvendelsene for denne typen materialer finnes innen katalyse og optiske materialer. Vi jobber bl.a. tett med gruppen for heterogen katalyse (Holmen). Innenfor polymerkjemi er virksomheten primært rettet mot ”soft condensed matter on surfaces”, og kan oppsummeres som:

• Polymerer bundet til plane overflater og nanopartikler • Protein-nanopartikkel biokonjugater • ”Smarte”/responsive nanopartikler og overflater • Molekylær spektroskopi • Bærere for legemidler

Anvendelser for disse materialene er blant annet implantatoverflater, targeted drug delivery og sensorer. Per i dag samarbeider gruppen tett opp mot St. Olavs Universitetshospital, Medisinsk Fakultet, UiB, Polymerkjemigruppen ved UiO, og Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University. Gruppen i kolloidkjemi og polymer preges av en sterk tilknytning til nasjonal og internasjonal prosessindustri, SINTEF, PFI (trykkfarger og fiberkjemi), IFE (korrosjon og overflatekjemi), og universiteter i USA (North Carolina og Tulsa), Norden og øvrige Europa. Gruppen har en av de høyeste publikasjonsfrekvensene ved NTNU. For mer informasjon, følg linken: http://www.ntnu.no/kjempros/polymer

Prosess-systemteknikk Kjemiske industrianlegg består av et stort antall prosessenheter som reaktorer, destillasjonskolonner, kompressorer, varmevekslere osv. For å utnytte råstoffer og energi på en effektiv måte vil ofte deler av produktstrømmen fra en prosessenhet resirkuleres til en annen og varme vil utveksles mellom ulike enheter. Denne integrasjonen gjør at man ikke kan se atskilt på de enkelte enheter når man skal beregne (simulere), utforme og operere prosessen på den beste måte. Arbeidet innen dette området er derfor fokusert på å studere hele systemet, dvs. å se på hele det kompliserte samspillet mellom enkeltdelene. Kunnskapen er meget aktuell i forbindelse med utbygging av prosessanlegg innen olje- og gassindustrien. Fagområdet omfatter syntese (systematisk utforming), optimalisering, simulering, dynamikk og regulering av kjemiske prosessanlegg. Instituttet er på flere områder i første linje internasjonalt på dette feltet og rår over gode ressurser når det gjelder dataverktøy.

De viktigste forskningsområdene er: • Prosessregulering • Modellering og simulering • Prosessdesign og optimalisering

Fagområdet er utpekt til styrkeområde ved NTNU/SINTEF (PROST). Innenfor PROST er det nært samarbeid bl.a. med Institutt for teknisk kybernetikk. Ytterligere informasjon om PROST finner du på >> http://www.ntnu.no/kjempros/prosess-systems

• Systembiologi En ny spennende aktivitet er systembiologi der kunnskapene om modellering og systemanalyse anvendes på prosesser som foregår i bakterier, gjær, fisk, pattedyr og mennesker. Systembiologi er et tverrfaglig fagområde som baserer seg på eksakt vitenskap (i motsetning til eksperiment-basert biologi), dvs. bygging av matematiske modeller som beskriver biologiske systemer. Målet er å anvende modellene for å simulere og prediktere biologiske egenskaper som gjemmer seg bak den høye kompleksiteten i biologi. Med dette kan man både forstå biologi bedre og designe eksperimenter på en smart måte. Man kan for eksempel manipulere bakterieceller til å produsere antibiotika på en smart måte. Det fokuseres på samme måte som hos prosess-systemteknikk på helheten, men her ser vi kun på biologiske prosesser. Fagområdet omfatter avansert modellering, programmering, optimalisering, simulering, dynamikk og regulering av biologiske prosesser. Det er et godt samarbeid med Institutt for biologi og bioteknologi.

Noen forskningsaktiviteter:

• Kreftforskning (St. Olavs hospital) • Proteinsyntese (muskelutforming) • Havbruk – modeller for fiskeutvikling • Genetisk grunnforskning – DNA og mRNA reguleringsmekanisme • Medisin • Ernæring og vekst

Miljø- og reaktorteknologi Samfunnet krever en bevisst holdning til miljøet i et globalt perspektiv. Miljøskadelige utslipp kan ikke tolereres. Energiforbruket må være lavest mulig og klimagasser må fanges inn. I denne utviklingen står reaktor- og separasjonsteknologi i alle former helt sentralt. Separasjons- og reaktorteknologi bygger på fysikalske og kjemiske egenskaper til enkeltkomponenter og blandinger, reaksjons-kinetikk, katalyse, termodynamikk, fluidmekanikk og masse- og varmeoverføring. Innsikt i de kreftene som virker mellom molekyler og de konsekvensene disse har for de grunnleggende prosessene i "nanoskala" blir stadig viktigere. Dette blir bl.a. brukt til utvikling av materialer til membraner og nye absorbenter med spesielle egenskaper for gasseparasjoner, til studier av osmoseprosesser for "saltkraft" og framstilling av nanopartikulære materialer ved fellingsreaksjoner. Den kjemiske reaktoren er en sentral enhet i de fleste industrielle prosesser. Beregninger som forteller hvilke kjemiske omvandlinger som skjer i reaktoren og hvilke produkter som kommer fra et gitt råstoff ved gitte reaksjonsbetingelser legger grunnlaget for mye av det som skjer videre i industrielle prosesser og er i stor grad bestemmende for økonomi, sikkerhet, miljøpåvirkning, osv. Instituttets forskning på dette området omfatter bred eksperimentell aktivitet, fundamentale teoretiske studier/beregninger og prosess-simulering.

Pilotanlegg for CO2 -fjerning Krystaller av kalsiumkarbonat

Simulert strømningsmønster Snitt gjennom en membran

• Chemical reactor research • Process design • CO2 and acid gas absorption • Membrane research • Crystallization and particle design

De viktigste forskningsområdene er: • Miljøteknologi (CO2 fangst, energioptimalisering, biodrivstoff, saltkraftverk)

• Membranteknologi for separasjon både i gass- og væskefase • Materialutvikling for gasseparasonsmembraner til CO2-fangst, hydrogen og oppgradering av biogass • Krystallisasjon og partikkeldesign for nanopartikler og industrielle farmasøytiske produkter • Felling og separasjon av salter i olje- og gassproduksjon • Utvikling av nye miljøvennlige absorbenter for CO2 innfanging • Termodynamiske og kinetiske modeller for absorpsjons-systemer • Pilot-studier av absorpsjon i amin-, aminosyre- og karbonatsystemer med og uten krystallisasjon • Eksperimentell testing og modellering av prosesser for dråpe- og boblekoalescens og avsetning. • Validering av modeller mot måledata • Matematisk modellering og estimering av modellparametre basert på måledata

• Utvikling og analyse av moderne numeriske løsningsmetoder for kompliserte modellikninger • Utvikling av nye reaktordesign og kjemiske prosessteknologier for gasskonvertering og energiproduksjon • Systematisk design og optimalisering av reaktor systemer og hele prosessanlegg • Eksperimentell analyse av strømning, varmeoverføring og masseoverføring i kjemiske reaktorer,

absorpsjonsprosesser og membranmoduler • Utvikling av både stasjonære og dynamiske reaktor- og prosessmodeller • Modellering av flerfase reaktive strømninger for detaljerte reaktoranalyser • Eksperimentell og numerisk analyse av samspillet mellom strømingsfenomener, varme-, masse- og

impulstransport, reaksjonskinetikk/likevekt, termodynamikk og interfasetransport i ulike prosessenheter Ytterligere informasjon om Miljø- og reaktorteknologi finner du på: http://www.ntnu.no/kjempros/miljoreaktor

Bioraffineri- og fiberteknologi Den mest kjente naturressursen i Norge er selvsagt oljen. Men Norge har store mengder utnyttbar skog også, og i motsetning til olje er skog et fornybart råstoff som ikke bidrar til økt CO2-utslipp i atmosfæren. Den tradisjonelle industrielle utnyttelsen av skog er til papir, men også andre produkter kan framstilles fra skogen. Eksempler på dette er biobasert drivstoff eller nye materialer som kan være et alternativ til oljebaserte plastmaterialer. I dag utnytter Norge bare halvparten av den skogen som vokser opp hvert år, så det er muligheter for god ressurstilgang i framtiden.

Aktiviteten i gruppen er todelt: Vi utdanner kandidater og driver forskning for dagens papirindustri, samtidig som vi ser på nye måter å utnytte et fornybart og resirkulerbart råstoff. Bransjen har to hovedlinjer som reflekteres i forskningen innen fagområdet. Den ene gjelder nedbrytning av ved til fibre, den andre oppbygging av papir fra de separerte fibrene. Dagens kunnskap om industriell utnyttelse av trær finner vi i papirindustrien. Papir er økonomisk sett landets viktigste ferdigmateriale. En økt nasjonal satsing på materialteknologi omfatter også dette materialet. For papirmaterialet er karakterisering og forbedring av overflater et viktig studiefelt. Papirindustrien står for 10 % av netto eksportverdi til Norges landbaserte prosessindustri. Industrien er teknisk moderne og eksporterer ca. 75 % av sin produksjon. Den har stort behov for teknisk kompetent personell. Innenfor den "tradisjonelle" treforedlingsaktiviteten arbeider vi med nye prosesser av mer miljøvennlig karakter som nye blekemetoder, økt utbytte fra masseframstillingsprosessen samt papirframstilling med redusert energi- og vannforbruk. Spesielt redusering av vannforbruket kan medføre prosess- og produktforstyrrelser, og å unngå slike endringer kan gi store utfordringer med hensyn på vannkjemi. Vi har nær kontakt med industrien, og lovende prosessmodifikasjoner kan raskt utprøves industrielt. Innenfor nye måter å utnytte treet som råstoff, har gruppen aktivitet innen områder som nye trefiberbaserte komposittmaterialer og biodrivstoff ("biofuel"). Gruppen har forskningsaktivitet innenfor biodrivstoff fra trevirke i samarbeid med PFI. TKP4180 Bioenergi og fiberteknologi ble fra høsten 2008 innført som et nytt fag, som dekker håndtering av trevirke som råstoff for prosessindustrien, framstilling av biodrivstoff og annen bioenergi, trebaserte fiber, og både tradisjonelle og moderne materialer basert på trevirke som råstoff. Vi har lenge hatt en internasjonalt kjent virksomhet innen fiberkarakterisering og fremstilling av "mekaniske" papirmasser. Denne aktiviteten er nå styrket ved et tett samarbeid med Papir- og fiberinstituttet AS (PFI) som er samlokalisert med oss i et eget bygg like ved Kjemiblokkene. Her finnes også arbeidsplasser for studenter som tar treforedlingsfag. Samlokaliseringen gir sterkt utvidet adgang til avansert utstyr og ekspertsamarbeid.

Mer informasjon om Bioraffineri- og fiberteknologigruppa finner du på hjemmesida vår: http://www.chemeng.ntnu.no/research/paper/norsk.shtml

Til studentene Fra instituttlederen ved kjemisk prosessteknologi Jeg ønsker deg velkommen som student ved Institutt for kjemisk prosessteknologi. Vårt mål er å tilby en utfordrende og interessant utdanning som er meget relevant i forhold til arbeidsmarkedet. Vi legger også vekt på å ha et godt studiemiljø med god kontakt mellom studenter og ansatte. Instituttet er resultatet av en fusjonering av tre tidligere institutter (Industriell kjemi, Kjemiteknikk og Treforedlingskjemi) og har ca. 20 vitenskapelig ansatte (professorer og førsteamanuenser). Tradisjonelt har over 50 % av studentene valgt en spesialisering hos oss, og antall uteksaminerte sivilingeniører de siste 10 årene ved vårt institutt er:

ÅR 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

75 44 30 25 19 30 31 35 31 33 45 67

Merk at antall kandidater fra oss i over 15 år (frem til 2002) lå jevnt på over 60 pr. år. Dette reflekterer næringslivets behov for kandidater i kjemisk prosessteknologi, og de aller fleste vi har utdannet har endt opp i relevante og interessante (og ikke minst godt betalte) jobber. Behovet har ikke gått ned de siste årene, men tallene reflekterer at antall kandidater de siste årene har vært lavt. Jobbmarkedet for våre kandidater er fortsatt meget bra, og forventes å holde seg godt i lang tid framover. De to første årene av spesialiseringen gir deg en bred plattform innen grunnleggende kjemi- og prosesstekniske fag. Den brede plattformen kvalifiserer til et meget bredt spekter av jobber, som medfører at arbeidsmarkedet for våre kandidater ikke er sterkt påvirket av svingninger i enkeltbransjer. Olje- og gassindustrien har alltid vært en stor avtaker av kandidater fra vårt institutt, men også kjemisk, farmasøytisk, elektrokjemisk og treforedlingsindustri tar mange kandidater. Mange går også inn i konsulentbransjen eller i lederjobber. I det siste året blir du med i en av instituttets 5 faggrupper og du vil komme i tett kontakt med det meget aktive forskningsmiljøet ved instituttet. Instituttet kan skilte med å ha hele 3 av NTNU/SINTEFs styrkeområder innen forskning og dette er faktisk det beste på hele NTNU. Det skjer spennende og interessant forskning innen utvikling av nye kjemiske prosesser, energi- og miljøteknologi, nanoteknologi og avansert IT. Eksempler på aktuelle forskningsområder er utvikling av nye katalysatorer og prosesser for å lage bensin fra naturgass eller biomaterialer, nye separasjonsprosesser (aminbasert absorpsjon og membraner) for CO2-fjerning, og energi- og ressursoptimal drift av prosessanlegg. Instituttet tilbyr også en doktorgradsutdannelse og vi har ca. 60 stipendiater som også deltar i veiledningen av studentene ved instituttet. La meg til slutt igjen understreke at bredden ved instituttet er meget stor. Det er på langt nær bare beregninger av ”rør og strømning” som du kanskje kan ha fått inntrykk av fra fagene du har hatt i 1. og 2. klasse. Selv om teori, beregninger og modellering er viktige verktøy er virksomheten i stor grad bygd på eksperimentelt arbeid. Hos oss får du mulighet til å anvende dine kunnskaper i bl.a. kjemi, fysikk, matematikk og modellering til å bidra til å løse de store problemene vi står overfor. Du oppfordres til å ta kontakt med studenter og ansatte ved instituttet for å finne ut mer om oss! Stikk gjerne innom våre hyggelige medarbeidere på instituttkontoret i 1.etg. kjemiblokk V dersom du er usikker på hvem du skal spørre, eller ta direkte kontakt med meg.

Vennlig hilsen Edd A. Blekkan

edd.a.blekkan@ntnu.no

Alle denne informasjonen og ytterligere info om instituttet finner du på http://www.ntnu.no/kjempros.

IKP -- en verden av muligheter Kjære 2. klassing! Det er ingen hemmelighet at linjevalg er vanskelig. Selv om det selvsagt er mulig å koke noen andres valg er vår påstand at det i liten grad finnes noe allment LF. Mulighetene er mange. Det er viktig å understreke at de aller fleste blir fornøyde med det valget de tar -- velg derfor med hjertet. Hvis du ønsker å jobbe med kjemi i hele spennet, fra katalysatorpartikler til gigantiske plattformer og andre prosessanlegg, er institutt for kjemisk prosessteknologi (IKP) stedet for deg! IKP tilbyr først og fremst spennende fagmuligheter, og du kan sikte deg inn mot mye forskjellig. Liker du matte, modellering og synes verden er best når den beskrives med tall? Trives du best med kjemi i praksis, og synes lab er toppen av lykke? Eller er du litt glad i begge deler? Hos oss har du muligheten til å velge det du vil. Tverrfaglighet er et viktig stikkord, og flere av fagene grenser mot kybernetikk, maskin, nanoteknologi eller bioteknologi. Tro det eller ei; prosessteknikk krever faktisk en god dose kreativitet -- enten det gjelder design av prosessanlegg eller planlegge det siste labforsøket. IKP gir deg gode muligheter for utveksling. Fagfeltet “Chemical Engineering” tilbys ved mange utdanningsinstitusjoner verden over, og våre studenter har blant annet reist til California, Cape Town, Melbourne, Munchen og København. Selv om fagplanen for 3. og 4. klasse inneholder endel obligatoriske emner er det stort sett gode muligheter til å finne tilsvarende emner i utlandet. Det er dessuten god hjelp å få -- studieveilederene ved instituttet bidrar gjerne i jakten på det perfekte utvekslingsåret. IKP gir deg mulighet til å velge mellom fem svært spennende faggrupper når tiden kommer for prosjekt-- og diplomoppgave. Mange av oppgavene er i nært samarbeid med industrien, noe mange trives godt med. Det er gøy å vite at det du gjør kan komme til anvendelse! Den store graden av tverrfaglighet bidrar også til at dine egne interesser i stor grad kan være med på å forme din prosjekt-- og masteroppgave. Om du liker nanoteknologi, materialkjemi og lab kan katalysegruppen være noe for deg. Her kan du blant annet jobbe med å forbedre katalysatorer som skal brukes i ulike industrielle prosesser. Synes du heller at kjemien bak hvordan stoffer løser seg i hverandre eller kan danne lange polymerkjeder er interresant? Lurer du på hvordan dette kan brukes i praksis, for eksempel i råoljeproduksjon eller biomedisin? Da er kolloid og polymerkjemi mest sannsynlig midt i blinken. Bioraffinering og fiberteknologi jobber blant annet med å finne måter å lage papir og biodrivstoff på, og er et spennende fagfelt. Miljø og reaktorteknologi omfatter alt fra krystallisering og partikkeldesign, membran-- og reaktorforskning til prosessdesign og gassadsorpsjon. Her er mulighetene mange. I prosess--systemteknikk ser man på helheten i et system og effektiviteten av hver enhet i et anlegg. Man pønsker ut mulige løsninger for optimalisering, og hvordan best mulig øke produktiviteten. Kort oppsummert: som student på IKP har du muligheten til å jobbe med og lære om det aller meste. Det er også gode muligheter for en akademisk karriere ved instituttet dersom du kunne tenke deg en Dr.--tittel med tiden. Jobbmulighetene etter endt utdanning har tradisjonelt vært og er gode. Det er få ting du ikke kan gjøre når du er ferdig hos oss. Dette er sant for alle med siv.ing--ring, men vi våger oss likevel på påstanden om at det er få andre som blir like allsidige som oss. Enten du ønsker deg jobb i petroleumsindustrien, som prosessingeniør hos en av Norges største industribedrifter eller heller vil jobbe som konsulent er det ingen som stopper deg. Du kan jobbe offshore og onshore. Det er heller ingenting i veien for å søke lykken i det store utland. Verden ligger for dine føtter! Det er gode forhold på instituttet. IKP er et åpent institutt -- de ansatte lytter til studentenes innspill, og det er lett å føle seg som en del av gjengen. Det er lett å komme i kontakt med forelesere, stud.asser, vit.asser og de administrativt ansatte på instituttkontoret. Sistnevnte kan hjelpe deg med det aller meste mellom himmel og jord. IKP holder i hovedsak til i kjemiblokk IV, kjemiblokk V og PFI--bygget. Førstnevnte er helt nyoppusset, og kan skilte med gode labfasiliteter og kontor. Det kort vei mellom klasserommet i K5 til leseplass, veiledere og instituttkontoret. Selv om Huskestua står mange 3. klassingers hjerte nær, er det få som klager over fast lesesalplass fra 4. klasse. Praktisk når eksamen nærmer seg. Sist, men ikke minst, er det viktig å trekke frem det gode sosiale miljøet på instituttet! Man blir raskt kjent, både med studenter og ansatte -- spesielt gjennom instituttfesten, som arrangeres hvert semester. Du vil bli overrasket over hvor artig det kan være å dra på fest med foreleserene dine. IKP innser at det å være student handler om mer enn og studere, og har alltid vært positive til HC og HCs aktiviteter, eksempelvis gjennom utlån av lokaler. IKP tar deg i mot med åpne armer! Ja, linjevalg kan være stress. Vi anbefaler derfor at dere prater med eldre studenter -- oss eller andre -- om hvordan de trives med sitt valg. Hvis du ønsker deg varierte og mange muligheter kan vi trygt anbefale prosess! Therese Bache Kjetil Sonerud tlf. 928 56 171 tlf. 911 00 390 theresba@stud.ntnu.no sonerud@stud.ntnu.no

VELKOMMEN TIL INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI! Studieretning materialkjemi og energiteknologi Institutt for Materialteknologi (IMT) er den ledende institusjonen innen forskning og undervisning i materialteknologi i Norge, med sine 24 fast vitenskapelige, 12 professor II, ca. 60 stipendiater og 22 teknisk/administrativt personale. IMT er blant annet ansvarlig for undervisning i både Studieprogram for Materialteknologi (MTMT) og Studieretning Materialkjemi og Energiteknologi (MTKJ). Gjennom fagstudiene ved Studieretning for Materialkjemi og Energiteknologi får du som student en solid bakgrunn innen grunnleggende kjemi rettet mot materialteknologi og andre teknologiske fag. Gjennom prosjektoppgave og hovedoppgave får du i tillegg en relevant og nyttig erfaring fra spennende og aktuelle prosjekter. Disse er rettet mot bl.a. mer miljøvennlig og energieffektiv framstilling av lettmetaller, mer miljøvennlig utnyttelse av naturgass, mer effektiv oljeproduksjon, korrosjon og korrosjonsbeskyttelse, brenselceller for framstilling av ren energi, solceller, superkondensatorer og batterier. Utdanningen ved IMT gjør deg attraktiv for stillinger i norsk næringsliv, forvaltning og forskning. Instituttets utstrakte samarbeid med norsk og utenlandsk industri har også stor betydning for arbeidsmulighetene dine. Vi har gode internasjonale forbindelser og kan hjelpe deg med å tilrettelegge for at deler av ditt studium kan gjennomføres i utlandet. Våre studenter har lett for å få seg interessante og relevante jobber og de rapporterer om at studiet er meget relevant for den jobben de skal utføre.1 Studieretningen Materialkjemi og Energiteknologi består av 3 hovedprofiler hvor visse fag anbefales framfor andre for å gi enn viss spesialisering i noen utvalgte retninger. Disse hovedprofilene er:

1. Materialproduksjon og resirkulering 2. Materialutvikling og -bruk 3. Materialer for energiteknologi

Innen hver av hovedprofilene over er det knyttet en betydelig forskningsaktivitet, noe som gir dere enestående muligheter til å få innsikt i spennende fagområder og til og med være bidragsytere i forskningsfronten. Ved Instituttet er det også viktige aktiviteter knyttet til fagfeltene Elektrokjemi og Uorganisk kjemi, og IMT er et av de sentrale instituttene ved NTNU innen nanoteknologi. De ulike forskningsområder vil bli omtalt i noe mer detalj i den etterfølgende tekst. For hvert enkelt fagområde er det også angitt kontaktpersoner; ta gjerne kontakt med disse enten direkte eller pr. telefon/e-post dersom dere har behov for mer informasjon. Vi på IMT skal gjøre vårt for å gi deg en relevant, etterspurt og framtidsrettet utdanning. Lykke til med valget ditt! Jostein Mårdalen Instituttleder

1 Kandidatundersøkelsen 2013.

HVORFOR STUDERE VED INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI? Vil du være med å utvikle materialene som omgir oss? Materialer er viktige – de inngår i de fleste konstruksjoner og produkter, og er med på å redde liv, skape arbeidsplasser og spare miljøet. Materialteknologi er tverrfaglig og omfatter alt fra fremstilling av aluminium, stål og silisium til utvikling av nye materialer. Materialene anvendes innen blant annet petroleumsvirksomhet og energiteknologi, i biler og andre fremkomstmidler og i mer dagligdagse produkter som sportsutstyr, verktøy og kjøkkenredskaper. Materialteknologi er derfor et viktig satsingsområde for norsk industri. Med en utdanning innen materialteknologi vil du stå overfor spennende utfordringer som miljøvennlig metallfremstilling og resirkulering, avansert materialbruk innenfor olje- og gassvirksomhet og utvikling av nye materialer basert på nanoteknologi.

Gjennom studiet vil du lære hvordan materialene fremstilles, hvordan de er bygd opp fra atomstruktur til ferdig produkt og hvilke egenskaper de har. Dette vil videre gi deg kunnskap om hvorfor ulike materialer benyttes til ulike formål og hvordan de kan utvikles og forbedres. Du vil få kompetanse på områder som er viktige for Norge som industrinasjon – både i dag og i fremtiden.

Foto: Kim Ramberghaug

Har du spørsmål om studier ved Institutt for materialteknologi, ta kontakt med: Kristin Belsaas, kristin.belsaas@.ntnu.no, tlf. 735 51202

UNDERVISNING – STUDIERETNING MATERIALKJEMI OG ENERGITEKNOLOGI Etter to år med grundig innføring i basisfagene matematikk, fysikk og kjemi skal du nå velge hvilket fagområde du vil spesialisere deg i. Et av alternativene er studieretning materialkjemi og energiteknologi ved Institutt for materialteknologi. Tabellen under viser hvordan denne studieretningen er planlagt for studieåret 2014/15.

10v TMT4900 Materialkjemi og energiteknologi, masteroppgave 9v K-emne TMT4500 Materialteknologi,

fordypningsprosjekt Valgbart emne

8v Eksperter i team TMT4300 Lys- og

elektronmikroskopi Valgbart emne

Valgbart emne

7h K-emne Valgbart emne

Valgbart emne Valgbart emne

6v TIØ4258

Teknologiledelse TMT4252

Elektrokjemi Valgbart emne Valgbart emne

5h TMA4240 Statistikk

TMT4185 Materialteknologi

TKP4110 Kjemisk

reaksjonsteknikk

TMT4155 Heterogene

likevekter og fasediagram

3 årskurs er felles for alle som velger studieretning materialkjemi og energiteknologi, men fra 4. årskurs velger du videre fordypning innen følgende hovedprofiler:

1. Materialproduksjon og resirkulering 2. Materialutvikling og -bruk 3. Materialer for energiteknologi

Du kan lese mer om de ulike fagområdene innen materialteknologi på de neste sidene. Der finner du også navn på personer du kan kontakte hvis du har spørsmål eller ønsker mer informasjon. Det er et fellestrekk mellom alle hovedprofilene at man lærer hvordan materialene er bygd opp og hvilke egenskaper de har, og en del emner er felles for alle materialteknologistudenter. Under er valgbare emner som er på kollisjonsfri time- og eksamensplan angitt. Det er også en rekke andre valgbare fag, og det kan være at noen av de valgbare emnene anbefales spesifikt for den enkelte hovedprofil. For å få mer informasjon om dette, anbefales du å ta kontakt med instituttet, eller se i Studiehåndboka: http://www.ntnu.no/studier/studiehandbok/teknologi 6. Semester: TKP4115 Overflate- og kolloidkjemi TMT4208 Strømning og varmeoverføring, vk TMT4210 Material- og prosessmodellering TMT4285 Hydrogenteknologi, brenselceller og solceller

7. Semester: TKJ4205 Molekylmodellering TMT4145 Keramisk materialvitenskap TMT4222 Metallenes mekaniske egenskaper TMT4240 Metallenes mikrostruktur og egenskaper

TMT4242 Stål offshore TMT4253 Elektrokjemisk prosess- og energiteknologi TMT4255 Korrosjon og korrosjonsbeskyttelse TMT4260 Fasetransformasjoner i metaller TMT4306 Metallproduksjon – Ferrolegeringer, jern og stål TMT4320 Nanomaterialer TMT4322 Solceller og fotovoltaiske nanostrukturer TMT4326 Raffinering og resirkulering av metaller TMT4330 Ressurser, energi og miljø 8. Semester: TEP4220 Energi og miljøkonsekvenser TFE4180 Halvlederteknologi TFY4220 Faste stoffers fysikk TKJ4170 Kvantekjemi TMM4175 Polymere og kompositter TMM4205 Tribologi og beleggteknologi TMT4166 Eksperimentell material- og elektrokjemi TMT4208 Strømning og varmeoverføring, vk TMT4245 Funksjonelle materialer TMT4266 Metallforming - mikrostruktur og krystallplastisitet 9. Semester: TFE4145 Elektronfysikk TKJ4200 Irreversibel termodynamikk TKJ4205 Molekylmodellering TKP4155 Reaksjonskinetikk og katalyse TKP4160 Transportprosesser TMM4160 Bruddmekanikk TMM4165 Sammenføyningsteknologi TMM4195 Dimensjonering mot utmatting TMT4145 Keramisk materialvitenskap TMT4222 Metallenes mekaniske egenskaper TMT4240 Metallenes mikrostruktur og egenskaper TMT4242 Stål offshore TMT4253 Elektrokjemisk prosess- og energiteknologi TMT4255 Korrosjon og korrosjonsbeskyttelse TMT4260 Fasetransformasjoner i metaller TMT4306 Metallproduksjon – Ferrolegeringer, jern og stål TMT4320 Nanomaterialer TMT4322 Solceller og fotovoltaiske nanostrukturer TMT4326 Raffinering og resirkulering av metaller TMT4330 Ressurser, energi og miljø

TMT4500 Materialteknologi, fordypningsprosjekt: Fordypningsprosjektet er vanligvis

knyttet til sentrale forsknings- og utviklingsoppgaver ved instituttet, og ofte i samarbeid med norsk industri og næringsliv.

10. Semester: TMT4900 Materialkjemi og energiteknologi, masteroppgave: I arbeidet med

masteroppgaven deltar ofte studentene i samarbeidsprosjekter mellom industrien og NTNU.

Internasjonal posisjon

Materialvitenskap og –teknologi spiller en nøkkelrolle for norsk industri og er et av de tematisk viktige områdene i norsk forskning. I dag står materialteknologer overfor spennende utfordringer innenfor olje- og gassvirksomheten i Nordsjøen, økt bruk av lettmetall i biler og fly, og utvikling av nye materialer til elektronikk og romfart. Materialteknologi er svært sentralt i utviklingen av miljøvennlig energi som solceller og brenselceller. Fagområder som nanoteknologi og mikroelektronikk trenger også kreative og nyskapende materialteknologer. Arbeidsmuligheter

Kandidater som velger studieretning Materialkjemi og Energiteknologi vil, med sin fra før brede kjemibakgrunn i kombinasjon med kunnskaper innenfor materialteknologi, ha et bredt nedslagsfelt jobbmessig. Kandidater med bakgrunn i materialkjemi og energiteknologi er svært attraktive på arbeidsmarkedet etter endt utdanning, og det forventes at arbeidsmarkedet vil være tilsvarende godt i årene som kommer. Nedenfor er angitt en liste som representerer noen typiske arbeidsplasser for studenter med bakgrunn fra vår studieretning. (Listen representerer et utvalg og er ikke fullstendig). Norsk industri: Statoil Hydro Elkem Norske Skog Scanwafer Raufoss Washington Mills (Orkla Exolon) Aker Solutions Jotun ABB Elopak Norton Telenor Yara Vetco Grey Aibel Borealis Scancell Maintech Force Technology Boliden Odda Glencore Nikkelverk

Scatec Alcoa Norway Forskning/Undervisning Universitet/Høyskoler Forskningsinstitutter (SINTEF, IFE, Prototech, Rogalandsforskning, SIFO, CMI, Sykehus) Konsulent/Forvaltning Private konsulentfirma Oljedirektoratet Industridepartementet Statens Forurensningstilsyn Utlandet: Australia Sverige Tyskland USA Frankrike

Hovedprofil 1: Metallproduksjon og resirkulering Prosessmetallurgi

Produksjon av silisium til solceller er et viktig område i forbindelse med nye alternative energikilder. Over 90 % av solcellene som brukes er laget av silisium. Norsk industri har lange tradisjoner i å lage silisium. Karbotermiske reduksjonsprosesser er av særlig stor betydning for norsk elektrometallurgisk industri. I global sammenheng er framstilling av jern det dominerende eksempel på slike prosesser, og jernproduksjon og raffinering til stål er referansen for all metallproduksjon. For eksempel er forbruket av stål ~500 kg pr innbygger og år, og dette er ti ganger høyere enn forbruket av alle andre metaller til sammen. Norsk elektrometallurgisk industri leverer ferrolegeringer til hele verdens stålindustri, og slike legeringer er helt nødvendige for å oppnå de ønskede egenskapene i det ferdige stålet. Stålindustrien i Norge er i seg selv liten i forhold til forbruket, men kunnskap om prosesser for framstilling av jern og stål er helt avgjørende for at norsk ferrolegeringsindustri skal beholde sin lederposisjon i verden. Økende forbruk og mengde skrap gjør gjenvinning av materialer stadig viktigere. I Norge satses det stort på gjenvinning av aluminium, da skrapaluminium bare krever 5-10 % av den energi det går med til å framstille samme mengde primæraluminium. Dette kan bli enda lavere ved å designe legeringer hvor man har tatt hensyn til resirkulering.

Kontaktpersoner: Merete Tangstad, merete.tangstad@ntnu.no, tlf. 73594938

Leiv Kolbeinsen, leiv.kolbeinsen@ntnu.no, tlf. 73592795 Gabriella Tranell, gabriella.tranell@ntnu.no, tlf. 73592761 Ragnhild Elizabeth Aune, ragnhild.aune@ntnu.no, tlf. 73594009

Ole Jørgen Østensen ('11) Jeg er 27 år gammel, gikk ut fra IMT i 2011 med spesialisering innen prosessmetallurgi: viten-skapen om ekstraksjon av metaller fra malm. Jeg valgte denne linjen etter å ha hatt sommerjobb hos manganprod-usenten Rio Doce Manganese Norway i 2007. Der fikk jeg

muligheten til å jobbe med flytende metall ved over 1500 °C! Jeg syntes det var utrolig fascinerende å kjenne den intense varmen, jobbe med store kjøretøy og verktøy, mens man samtidig skal opprettholde en utrolig presisjon i røffe omgivelser. I 2010 fikk jeg anledning til å gjøre et sommerprosjekt for Elkem

Thamshavn i Orkanger. De gav meg flere spennende oppgaver å velge mellom, veiledning og opplæring i løpet av prosjektet, og muligheten til å skrive masteroppgave for dem. Oppgaven min gikk ut på å øke utbyttet fra Elkem Thamshavns støpeprosess. Elkem ga økonomisk støtte og oppgaven ble benyttet i produksjonen umiddelbart etter at den var levert inn. Dessuten var jeg sikret jobb etter studiene hele 9 måneder før endt studietid! Jobbmulighetene innenfor mitt fagfelt er svært gode. Fordelt utover landet fins det mange titalls smelteverk, karbid- og metallprodusenter I dag utdannes det alt for få metallurger i forhold til behovet i næringen, derfor er det gode forhold for nyutdannede, og bedriftene tar gjerne inn unge, lovende metallurger til sommerjobb, både «på gulvet» og til prosjekter i sin organisasjon.

Produksjon av Silisium metall Omsmelting av resirkulert aluminium

Elektrolyse

Den norske elektrolyseindustrien forbruker ca. 15 % av den norske elektrisitetsproduksjon og representerer ca. 20 % av norsk eksport, eksklusiv oljeprodukter. Betydningen av denne industrien er derfor meget stor. Det store energiforbruket, spesielt i aluminiumindustrien, gjør at prosessforbedringer for å redusere energiforbruket er svært viktige. I Norge produserer vi mange metaller ved elektrolyse (aluminium, sink, nikkel, kobber og kobolt). Norge er en av verdens ledende Al-produsenter (Hydro, Alcoa, Søral). Etter oppkjøpet av den tyske Al-produsenten VAW, er Hydro Aluminium blant verdens største integrerte Al-selskap med ca 19 000 ansatte. Hydro har Europas mest moderne aluminiumverk på Sunndalsøra og har startet opp et nytt aluminiumverk i Qatar (Qatalum), det største verket som til nå er bygd i ett trinn. Begge disse anleggene er basert på teknologi utviklet i Norge, og Hydro eier 50 % av Qatalum. Vi har innledet et samarbeid med Qatalum og Qatar University med tanke på studentutveksling og å skaffe nye forskningsprosjekter. Studier av karbonelektrodene ved aluminiumelektrolysen har gjort instituttet til et av verdens ledende laboratorier for karbonteknologi. Utvikling av alternative sideforings- og elektrodematerialer i elektrolysecellene er en ny og viktig teknologisk utfordring som vil gi en mer energieffektiv, miljøvennlig og høyproduktiv prosess. I samarbeid med SINTEF er instituttet et av verdens ledende forskningsmiljø innen aluminiumelektrolyse. I et nytt forskningsprosjekt (SUPREME) studeres elektrokjemiske mekanismer for elektrodereaksjonene i prosessene for elektrolytisk framstilling av aluminium, nikkel, kobber og sink. I dette prosjektet er det også satt av midler til gjennomføring av studentprosjekter, masteroppgaver og sommerjobber. Signaler fra industrien tyder på at det er behov for økt rekruttering innenfor dette fagområdet.

Kontaktpersoner: Geir Martin Haarberg, geir.martin.haarberg@ntnu.no, tlf. 73594036 Ann Mari Svensson, annmari.svensson@ntnu.no, tlf. 73593965

Maiken Sandland (5.) Masteroppgave: Kloridfjerning i sur nitrat-løsning ved bruk av elektrolyse Jeg hadde som de fleste andre mange tanker når jeg skulle velge retning videre etter de to første årene på «Industriell

kjemi og bioteknologi». Jeg valgte studieretningen «Materialkjemi og Energiteknologi» fordi denne retningen så ut til å ha mange valgmuligheter når det gjaldt både fag og også jobbmuligheter senere. Når jeg nå snart er ferdig med masteroppgaven min, kan jeg med sikkerhet si at dette stemmer, og jeg har ikke angret på valget jeg tok i andre klasse. Min masteroppgave er i samarbeid med gjødsel-produsenten Yara. De ønsket å se på muligheten for å redusere kloridinnholdet i prosessvann elektrokjemisk, så min oppgave er derfor å oksidere kloridionene i

løsningen til klorgass ved å benytte elektrolyse. Denne oppgaven har mye praktisk arbeid og jeg har også fått være med på å konstruere noe av oppsettet vi bruker på laben. Institutt for materialteknologi byr på mange muligheter. Selv var jeg så heldig at jeg fikk delta på en konferanse i Kyoto, Japan (KIFEE) der jeg deltok med prosjektoppgaven min i form av en poster. I likhet med min egen oppgave er det ikke uvanlig at oppgavene på instituttet er knyttet til industri. Dette gjør arbeidet veldig spennende, man knytter nye kontakter og for min egen del er det veldig gøy å se at det man bruker så mye tid på er av relevans for andre. Samarbeidsprosjektene instituttet har med industri gjør det også lettere å komme i kontakt med bedrifter man ser for seg som en fremtidig arbeidsgiver, og det er også muligheter for sommerjobb underveis i studiet. For min del gjorde blant annet kontakten med industri at det venter en jobb hos Yara når masteroppgaven er levert. Kontakt: maikensandland@gmail.com

Hovedprofil 2: Materialutvikling og -bruk I det daglige reflekterer man ikke spesielt over at man er omgitt av materialer i en eller annen form. Hva er det som gjør at et materiale kan anvendes til et bestemt formål, men vil være et dårlig valg for noe annet? Hvilke materialegenskaper er viktige, og hva er det som bestemmer disse? Hvilke egenskaper kreves for støping, valsing, ekstrudering, varmebehandlinger osv. og hvordan påvirkes sluttegenskapene? Det er viktig å ha grunnleggende kunnskaper om konstruksjonsmaterialer som stål, aluminium, titan, nikkel, keramer og kompositter. Samtidig er det nødvendig å forstå og å kunne modellere hvordan nano- og mikrostrukturen til materialene påvirker bruksegenskapene. Viktige verktøy innen denne hovedprofilen er avanserte elektronmikroskoper til å studere hvordan materialene ser ut på atomnivå, for å lære hvordan dette påvirker styrken og formbarheten til materialene.

Kontaktpersoner: Bjørn Holmedal, bjorn.holmedal@ntnu.no, tlf. 73594904. Knut Marthinsen, knut.marthinsen@ntnu.no, tlf. 73593473. Hans Jørgen Roven, hans.j.roven@ntnu.no, tlf 73594966.

Torunn Stub Mo (´07) For meg var det ikke selvfølgelig hvilken retning jeg skulle velge innenfor kjemi, men jeg ble fort glad i uorganisk kjemi. Jeg valgte derfor å gå den retningen og ble mer interessert jo flere

fag jeg fikk tatt. Etter et utvekslingsopphold i Tyskland der jeg fikk fordype meg enda mer i forståelsen av metaller, og spesielt stål, var jeg sikker på at det var dette jeg ville fortsette med. Når jeg kom tilbake til Trondheim begynte jeg å skrive prosjekt innen fysikalsk metallurgi. Prosjektet handlet om arbeidsherding av austenittisk manganstål. Prosjektet, og senere diplomen, ble skrevet i

samarbeid med en norsk bedrift og som var svært interessert i forskningen på dette og på høsten fikk jeg reise til denne bedriften og presentere resultatene våre Når det kom til valg av jobb kunne jeg godt ha tenkt meg å jobbe videre med stål, men jeg hadde også lyst til å reise utenlands og slik havnet jeg i oljeindustrien. Etter noen lærerike år i utlandet kom jeg tilbake til Norge og tok da en jobb som var litt mer relevant i forhold til det hadde studert, inspeksjon av struktur og korrosjon på offshoreinstallasjoner. Etter å ha jobbet med dette en stund har jeg nå gått over til en mer borerelatert jobb offshore. Jeg vil si at min bakgrunn fra mat.tek. har gitt meg mange muligheter i arbeidslivet og balasten jeg har med meg derfra har vært god å ha i alle de forskjellige jobbene jeg har hatt så langt.

Korrosjon og overflateteknologi

Det er antatt at 2-4 % av brutto nasjonalprodukt i industrialiserte land går med til å erstatte og vedlikeholde konstruksjoner og utstyr som er skadet på grunn av korrosjon. Det antas videre at 20-25 % av disse kostnadene kunne vært unngått ved riktig valg av materialer og riktig

Det titankledde Guggenheim museum i Bilbao, Spania. Bygningen ble tegnet av arkitekten Frank O. Gehry. Spennende anvendelse av et fantastisk materiale!

korrosjonsbeskyttelse. Som sikkerhets- og miljørisiko spiller korrosjon en stor rolle både i kjemisk prosessindustri og ved oljeproduksjon. Det er derfor viktig å ha den nødvendige grunnleggende kompetanse for materialvalg og for korrosjonsbeskyttelse. Instituttet har et ledende miljø i Europa når det gjelder korrosjon av lettmetaller. Forskningsmiljøet samarbeider med industrien ved utvikling av legeringsteknologi og varmebehandlingsmetoder for å motvirke korrosjon. Videre bearbeides korrosjonsproblemer i tilknytning til oljeproduksjon, i samarbeid med norske oljeselskaper og metallprodusenter. Høytemperaturkorrosjon og –beskyttelse er også en viktig del av instituttets aktiviteter. Når materialer utsettes for høye temperaturer (og ofte i kombinasjon med forskjellige gasser) vil disse degraderes. Mekanismer for hvorfor dette oppstår er viktig, sammen med tiltak for beskyttelse av materialene. Kjennskap til materialenes egenskaper er viktig sammen med teknikker for påføring av et beskyttende belegg (coating). Et eksempel på dette er arbeidet med å se på beskyttende belegg for interconnects i SOFCs. Videre er karakterisering viktig, inklusive de mekaniske egenskapene.

Instituttet jobber også med andre typer overflateteknologi, for eksempel belegg for å hindre ising eller groing. En (super-)hydrofob overflate er avgjørende, og det samme er strukturen på det underliggende substratet (både på mikro- og nanonivå). Forskningsfeltet er viktig og ekspanderende, spesielt da det er mer og mer aktuelt å se på olje-og gassutvikling i nordområdene/polare strøk. Da er det viktig at utstyr og installasjoner ikke ødelegges av isdannelse. Et annet eksempel på pågående forskning er forsterkning av eksisterende overflater (for eksempel gulvlaminat) ved å forbedre/endre tilsetningsstoffene. Slike typer problemstillinger innen overflateteknologi er høyaktuelle for vårt institutt. I internasjonal sammenheng er teknologi for å modifisere overflateegenskapene til materialer, f.eks. å øke korrosjons/erosjonsmotstanden, et stort og ekspanderende felt. Instituttet arbeider med fundamentale studier av teknikker for utfelling av metaller og keramer, både fra vannløsninger og fra smelter. Overflateteknikker for å forbedre lettmetallers egenskaper har stor betydning for den norske lettmetallindustrien. I denne forbindelse har instituttet

opparbeidet en betydelig ekspertise på bruk av elektronmikroskopi (SEM, TEM, AFM) og overflateanalytiske metoder som XPS, AUGER og GDOES, samt elektrokjemiske metoder. Flere av våre studenter som tar diplom innen korrosjon og overflateteknologi, har utediplom i norsk industri (som f.eks. Norsk Hydro, Statoil, IFE, Force). Ved jevne mellomrom har vi studenter som har diplom/prosjekt i tilknytning til Statoils forskningssenter på Rotvoll. Kontaktpersoner: Kemal Nisancioglu, kemal.nisancioglu@ntnu.no, tlf 73594035 Hilde Lea Lein, hilde.lea.lein@ntnu.no, tlf 73550880

Ellen-Kristin Raasok (5.) Studieåret 2013/2014 nærmer seg nå snart slutten, og det betyr at dere i klasse 17 står foran et nytt og spennende kapittel. Dere har mye å glede dere til! Men først må dere velge spesialisering. Slike valg kan for noen være lette. Men de kan også føles for

viktige, for vanskelige og rett og slett litt for skumle. Det kan jeg med hånden på hjerte si av egen erfaring. Så først og fremst – hvorfor valgte jeg IMT? Tre faktorer ble avgjørende for meg da jeg tok valget for tre år siden: 1.Gjennom å spesialisere meg innenfor materialkjemi og energiteknologi ville jeg få muligheten til å fordype meg mer innen uorganisk kjemi. 2. Jeg hadde et ønske om å utvikle nye materialer med spennende egenskaper og anvendelsesmuligheter 3. Jeg var overbevist om at IMT hadde de beste professorene/foreleserne Så hva sier jeg så i dag - Tre år senere? Uorganisk kjemi er gøy, forskning på nye materialer med nye anvendelsesmuligheter er spennende og mulighetene ved IMT er mange. Mange flere enn jeg var klar over. Min masteroppgave handler om å utvikle en slitesterk og hydrofob, silisium- og fluorbasert coating som

forhindrer isdannelse på materialer. Enten man snakker om isakkumulasjon på en flyvinge, en vindmølle, en oljeplattform i Arktis, en kraftledning eller en sensor – så er det svært ødeleggende og enormt kostbart. I dag er man avhengig både av tilførsel av energi og dyrt utstyr for å fjerne den akkumulerte isen. Hvor kult og viktig hadde det ikke vært å få til å lage et superhydrofobt belegg på disse konstruksjonene, slik at vannet renner av før det får tid til å fryse?! Det er givende å kunne bruke mye av det en har lært gjennom 4-5 år på studiet, på en så anvendbar og aktuell problemstilling. Utvekslingsår: I 4.klasse var jeg på utveksling på UCSB i California. Det er et år jeg vil huske for evig og alltid. Derfor er jeg uendelig glad for at IMT gjorde det hele mulig. Fagplanen er lagt opp slik at man lett kan dra på utveksling uten å måtte bruke ekstra tid. Ut i arbeidslivet: I juni leverer jeg masteren og 11.august starter jeg i en spennende Graduatestilling i BW Offshore. Noen av dere tenker kanskje på BW som en typisk “prosessbedrift”. Men prosessbedrifter trenger oss materialteknologer de også! Hvorfor korroderer materialene de bruker? Hvordan skal de unngå korrosjon? Materialvalg, behandling og vedlikehold - materialkjemien ligger i bunn. Kort oppsummert; Jeg har ikke angret en dag på det valget jeg tok. Masse lykke til med deres valg! PS! Foreleserne ved IMT er de beste

Hovedprofil 3: Materialer for energiteknologi Kjemisk energi lagret i energirike forbindelser kan omdannes til elektrisk energi i batterier og brenselceller. Brenselceller er elektrokjemiske reaktorer for omvandling av kjemisk energi fra gassformige energibærere som naturgass (metan) og hydrogen, til elektrisk energi. Fortsatt gjenstår det mange materialteknologiske utfordringer før brenselcellene blir kommersielle.

Brenselceller med for eksempel hydrogen som drivstoff regnes som fremtidens energibærer. De 11 største bilselskapene i verden har utviklet pilotbiler basert på brenselceller. En av de største utfordringene før brenselcellebiler blir kommersielle, er å utvikle levedyktige og billige materialer. Figuren til venstre viser skisse av en PEM brenselcelle som f.eks. kan brukes i biler. Hydrogen fødes på anoden og luft på katoden. Instituttet deltar i nasjonale og

internasjonale forskningsprosjekter (EU-prosjekt, JOULE, IEA, Nordisk Ministerråds Energiforskningsprogram) hvor blant annet karakterisering av materialer til metallhydridbatterier er en av aktivitetene. Det arbeides også med forbedring av de elektrokatalytiske egenskapene til elektrodematerialene ved vannelektrolyse. I tillegg har instituttet også fått en betydelig aktivitet på andre typer batteriteknologi som Li-ionebatteri og Mg-ionebatteri. Her er det fokus på både anodematerialer og katodematerialer samt elektrolytter. Innenfor samme forskningsgruppe jobbes det også med karakterisering av materialer til kondensatorer og superkondensatorer. Instituttet har også en betydelig forskningsaktivitet på solceller. I tillegg til silisiumbaserte solceller arbeider vi med utvikling av fotoelektrokjemiske solceller, basert på lysabsorbsjon i organiske fargestoffer på halvlederelektroder. Slike solceller vil kunne konkurrere med "vanlige" solceller basert på silisium på grunn av enklere fremstillingsmetoder og lavere pris. Kontaktpersoner: Frode Seland, frode.seland@ntnu.no, tlf. 73594040 Svein Sunde, svein.sunde@ntnu.no, tlf. 73594051 Fride Vullum-Bruer, fride.vullum-bruer@ntnu.no, tlf. 73593976 Ann Mari Svensson, annmari.svensson@ntnu.no, tlf. 73593965

Didrik Småbråten (5.) Jeg er 23 år, og kommer fra ei lita bygd i utkanten av Hønefoss. Opp igjennom skolen har jeg alltid vært fascinert av kjemi, at kaoset og fenomener i naturen kan forklares og settes i system ved kjemi. Denne interessen for kjemien, og en

økende fascinasjon for å kunne forutse egenskaper hos materialer ved hjelp av kjemi, førte meg inn i studie-retningen Materialkjemi og energiteknologi ved IMT. Studieretningen har fokus på kjemien bak natur-fenomener knyttet til materialer, som i utgangspunktet var min motivasjon for å studere kjemi. Studie-retningen falt i god smak, med stor frihet til å forme sitt eget studieforløp med spennende fag, mange valgbare emner og gode forelesere. Min spesialisering ble innen materialer for energiteknologi, med fokus på

elektrokjemiske systemer brukt for solcelle- og hydrogenteknologi. Dette er et spennende fagfelt, og utvikling av slik teknologi er essensielt for å skape en bærekraftig og grønn energimiks i fremtiden. Master-oppgaven jeg skriver har tittelen ”Matematisk modellering av elektrokjemisk og fotoelektrokjemisk impedans”. Fotoelektrokjemi går ut på at et materiale produserer en elektronstrøm ved belysning, og at det samtidig skjer en kjemisk reaksjon med overføring av elektroner mellom materialet og en elektrolytt. Ved hjelp av teori for halvledere, kombinert med teori for strøm av elektroner gjennom et elektrokjemisk system, modellerer (les: forutser) jeg hvordan en fotoelektro-kjemisk solcelle oppfører seg i belysning. Modellen er ment for hjelp til å forstå egenskapene til halvlederen, ved at modellen kan tilpasses eksperimentelle data ved å kun endre materialegenskapene. Dermed kan materialkjemien forklare hvorfor naturen gjør som den gjør, noe som er ufattelig spennende og motiverende!

Keramisk materialvitenskap og funksjonelle materialer

Keramisk materialvitenskap er et fagfelt som de siste årene har hatt en rivende utvikling både nasjonalt og internasjonalt, og spesielt står funksjonelle materialer meget sentralt i framtidig materialteknologi. Disse materialene har spesielle kjemiske eller fysiske egenskaper (elektroniske, dielektriske, elastiske, ioneledende, katalytiske, magnetiske, optiske, termiske) med opphav i atomær struktur som kan utnyttes til et mylder av formål. Funksjonelle materialer anses som et nøkkelområde for framtidig utvikling og verdiskapning i Norge. Nye avanserte keramer benyttes i dag i stor grad i moderne teknologi som f. eks. energiteknologi, miljøteknologi og innen IKT. Anvendelse av elektronisk og ionisk ledende keramer i forbindelse med konvertering av naturgass er et av de spennende områdene innen fagfeltet i Norge og flere av våre studenter har bidratt innen dette feltet. Keramisk materialvitenskap omfatter også strukturelle materialer eller såkalte konstruksjonsmaterialer. Her er det den bærende effekten av materialet som er viktig, og slike keramer benyttes blant annet i prosessteknologi. Et annet felt som er av stor interesse, er studier av nye katalysatorer for industrielle petrokjemiske prosesser. Forskningen på keramer og funksjonelle materialer spenner fra tett samarbeid med norsk industri til fundamental grunnforskning. IMT deltar i store nasjonale og internasjonale forskningsprosjekter, men har også mange lokale aktiviteter. Faktisk gjør prosjekt- og masterstudenter mye av den mest spennende grunnforskningen, samtidig som vi har en lang tradisjon for å tilby oppgaver i tett samarbeid med både store selskaper og mindre bedrifter. Kontaktpersoner: Mari-Ann Einarsrud, mari-ann.einarsrud@ntnu.no, tlf. 73594002 Tor Grande, tor.grande@ntnu.no, tlf. 73594084 Kjell Wiik, kjell.wiik@ ntnu.no, tlf. 73594082 Sverre Magnus Selbach, selbach@material.ntnu.no, tlf. 73594099

Espen Tjønneland Wefring. (PhD-student) Jeg begynte på MTKJ i 2006, valgte IMT for fordypning i 2008 og begynte på en doktorgrad ved samme institutt i 2011. Det driver jeg fortsatt

med og er for tiden på forskningsopphold i Tyskland der jeg stortrives. Så hvorfor valgte jeg IMT og materialteknologi? Det korte svaret er; «fordi jeg synes materialteknologi er interessant og artig både å lære om og å jobbe med». Det er i grunn bakgrunnen for alle valgene jeg har gjort frem til her jeg sitter på laben i Darmstadt og måler ferroelastiske og ferroelektriske egenskaper på prøvene mine. For meg har alltid IMT vært et sted med et godt og inkluderende miljø der alle har tid til hverandre (student, professor og «alle i mellom»). Det finnes et bredt spekter av kompetanse og fagområder, som igjen

gjør at det er mange valgfag å velge mellom. Det satte jeg pris på siden jeg da kunne velge de fagene jeg syntes virket mest interessante gjennom hele studiet. Det gjorde også at det var lett å dra på utveksling i 5. klasse og jeg styrte studiet og studiedagen min selv, på samme måte som jeg nå styrer arbeidsdagen min selv. Nå jobber jeg med en doktorgrad på blyfrie piezoelektriske materialer. Det er disse som tenner gassgrillen din, sørger for at mikrofoner tar opp lyd og høyttalere gir lyd, men de gjør også utrolig mye mer. Slike materialer har svært mange høyteknologiske anvendelser og er et viktig forskningsfelt over hele verden. Det er ekstra inspirerende at jeg etter å ha laget og testet materialene mine i KII kan dra ut i verden på forskningsopphold og konferanser og presentere hva jeg har funnet. Jeg kan diskutere mine egne teorier med resten av verden, få verdifulle innspill og dra hjem for å videreutvikle ideer og forsøk.

Perovskitt-materialer har stort potensiale for miljøvennlig energiteknologi. (Foto: Vegard Øygarden, Dalton Trans.)

Nanoteknologi

Nye materialer og nanoteknologi har blitt utpekt som et generisk viktig område for norsk næringsutvikling i årene som kommer, og NTNU har besluttet å etablere NTNU Nanolab for å bygge opp fagfeltet ved NTNU. Nanoteknologi og nanomaterialer er av den grunn et viktig forskningsfelt for IMT, og instituttet er et av de viktigste forskningsmiljøene i denne sammenheng. IMT har vært en av de største brukerne av NTNU Nanolabs kjemiske renrom i kjemiblokk II siden åpningen i 2008. Aktiviteten ved IMT innen nanoteknologi er hovedsakelig knyttet til syntese av nano-strukturerte materialer ved hjelp av kjemiske syntesemetoder. To eksempler på slike materialer er vist i Figuren nedenfor. Disse materialene kan benyttes innen energiteknologi, for eksempel i batterier og brenselceller, som absorbenter eller som katalysatorer. Det er også et stort potensial for å benytte nanomaterialer innen IKT og medisinsk teknologi. Det foregår også spennende aktiviteter innen nanoteknologi innen lettmetaller. Her er det først og fremst de mekaniske egenskapene til metaller som kan skreddersys ved å redusere kornstørrelse til under 100 nm. Teknologien som benyttes for å redusere kornstørrelsen og

derved de forbedrede mekaniske egenskaper er i en rivende utvikling, og instituttet er med på forskningen innen dette feltet. Det forventes av nanokrystallinske metaller vil få stor betydning for framtidas anvendelser av materialer. Kontaktpersoner: Mari-Ann Einarsrud, mari-ann.einarsrud@ntnu.no, tlf. 73594002 Tor Grande, tor.grande@ntnu.no, tlf. 73594084 Kjell Wiik, kjell.wiik@ ntnu.no, tlf. 73594082 Fride Vullum-Bruer, fride.vullum-bruer@ntnu.no, tlf. 73593976

Modellering og simulering av materialer

Selv om IMT legger stor vekt på opprettholde og videreutvikle sine mange gode og store laboratorier for forskning og undervisning er modellering og simulering en stadig viktigere aktivitet. "Computational materials science" er en raskt voksende del av forskningen ved IMT, og som er integrert i alle fagområdene beskrevet over. I tillegg til faget TMT4210 Material- og prosessmodellering er modellering sentralt i mange fag som er valgbare for IMT-studenter.

Ferroelektriske nanokrystallinske PbTiO3-krystaller framstilt våtkjemisk.

Nanoporøs koordinasjons-polymer med en porestørrelse på 0.8 nm, og et overflate-areal på 1500 m2/g. Strukturen er bygd opp av uorganiske og organiske byggesteiner.

Modellering brukes både til å forstå eksperimentelle resultater og til å forutsi nye materialegenskaper. Både i anvendt forskning i tett samarbeid med norsk industri og i mer fundamental grunnforskning er modellering en integrert del av forskningen. Det gis hvert år prosjekt- og hovedoppgaver innen elementmetode-modellering, Monte Carlo-simuleringer, numeriske simuleringer med Matlab og beregninger av elektronstruktur og krystallstruktur med DFT (Density Functional Theory). I Norge har vi svært god tilgang til superdatamaskiner og IMT er en stor bruker.

Kontaktpersoner: Svein Sunde, svein.sunde@ntnu.no, tlf. 73594051 Sverre Magnus Selbach, selbach@material.ntnu.no, tlf. 73594099 Bjørn Holmedal, bjorn.holmedal@ntnu.no, tlf. 73594904. Knut Marthinsen, knut.marthinsen@ntnu.no, tlf. 73593473.

Mari Reidulff (5. IMT) Valget mitt falt på IMT faktisk før jeg begynte på NTNU. Da jeg var ferdig med videregående ønsket jeg å studere realfag og teknologi med et fokus på fornybar energi som solceller, brenselceller og hydrogen-

teknologi. Valget falt da enkelt på industriell kjemi og bioteknologi med spesialisering innen materialkjemi og energiteknologi. Den positive overraskelsen fikk jeg når jeg i 3. klasse begynte å spesialisere meg. IMT dekket ikke bare interesseområdene jeg nevner over, men åpnet også døren til utrolig mange andre spennende fagfelt innen materialteknologi. Det at bakgrunnen min fra IMT kan brukes til veldig mye forskjellig, har jeg erfart etter summer internship både i byggebransjen (Statsbygg) og petroleumsindustrien (BW Offshore) hvor jeg begge steder følte at min kunnskap var til stor nytte for bedriften. Hvor jeg skal jobbe er ikke helt bestemt enda,

men å motta et jobbtilbud halvannet år før man er ferdig viser i hvert fall at studentene er ettertraktet. I 4. klasse er det mange som velger å dra på utveksling og det var også noe jeg hadde lyst til. På den andre siden ønsket jeg å bidra mer i HC og brukte derfor 4. klasse som PR-sjaepH. Jeg tilbrakte i stedet et halvt år i Chicago høsten i 5. klasse og utsatte prosjektoppgaveskrivingen et halvår. Dette viser at det er mulig å få i både pose og sekk på IMT. Nå jobber jeg med DFT-beregninger på en manganitt, InMnO3, og prøver å bestemme hvilke av to krystallstrukturer som er mest stabil når man innfører punktdefekter i materialet. Disse beregningene gjør jeg via et dataprogram som kalles VASP. Dette viser at det er mulig å gjøre helt ny forskning også uten å være på lab. Alt i alt har IMT mye å by på for alle og enhver, uansett hva eller hvordan du ønsker å gjøre det. Hilsen Mari

DFT-beregnet fordeling av valenselektroner i BiFeO3.