Andreas Erbs Hillers-Bendtsen

Populærvidenskabelig titel på dansk på dit projekt

Udforskning og design af molekylære systemer til udnyttelse af solenergi

Hvad handler dit ph.d.-projekt om?

Mit ph.d.-projekt omhandler design og opdagelse af nye molekyler til udnyttelse af solenergi. Et fokuspunkt er at finde nye og bedre molekyler til teknologien molekylær opbevaring af solenergi, som udnytter, at nogle molekyler kan undergå reversible kemiske reaktioner efter absorption af sollys. Disse systemer kan dermed lagre termisk energi i kemiske bindinger. Den lagrede energi kan på et senere tidspunkt frigives som varme i et lukket system uden dannelse af CO2. Jeg prøver så at sige at finde en nål i en høstak, nemlig lige præcis de molekyler, der egner sig bedst til denne teknologi. Til dette arbejde udvikler og udnytter jeg forskellige kvantekemiske metoder til at simulere, hvilke egenskaber nye molekyler har, og rationalisere, om de er bedre end de eksisterende. Baseret på mine forudsigelser forsøger vores eksperimentelle samarbejdspartnere i udlandet at fremstille disse molekyler og bruge dem til at lagre solenergi.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt? Og hvad motiverer dig?

I løbet af de første to år af min bacheloruddannelse i kemi på Københavns Universitet blev jeg meget interesseret kvantekemi. Jeg synes, det var spændende, hvordan man kan bruge kvantemekanik i kombination med andre teorier til at forudsige molekylers egenskaber, hvilke kemiske reaktioner de undergår samt deres interaktion med de omgivelser, som de befinder sig i. Derudover er jeg som de fleste andre mennesker optaget af de klimaudfordringer, som verden står overfor. Derfor er det spændende for mig at bruge teoretisk kemi til at udforske og designe molekyler, der potentielt kan drive den grønne omstilling.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Udfordringerne i mit projekt er mange. En udfordring er, at der i teorien findes uendeligt mange molekyler. Selv med de enorme supercomputere, der er til rådighed i dag, er det umuligt for os at undersøge dem alle sammen i forbindelse med udnyttelse af solenergi. Vi arbejder derfor på at opnå mere viden om, hvad der kendetegner typer af molekyler, der er gode til at lagre solenergi, og hvordan vi kan optimere de eksisterende systemer. En anden udfordring er at udvikle teorier, der nøjagtigt kan forudsige molekylernes egenskaber, og implementere dem effektivt i computerprogrammer, der kan køre på verdens supercomputere. Vi har i dag metoder, der kan give meget præcise estimater af molekylers egenskaber, men disse simuleringer tager meget lang tid selv med nutidens computere. Det er derfor en stor udfordring for hele feltet teoretisk kemi at overkomme dette problem, hvilket mit projekt også omhandler.

Hvad betyder et EliteForsk-rejsestipendium for dine fremtidige muligheder? Og hvilke(t) studieophold skal det bruges til?

EliteForsk-rejsestipendiet understøtter mit udlandsophold ved Stanford University i USA i løbet af 2022-23. Her skal jeg besøge en af verdens førende forskningsgrupper indenfor beskrivelsen af fotokemiske og fotofysiske processer, som er essentielle for at udnytte solenergi. Jeg vil udvide min viden omkring disse metoder både teoretisk såvel som programmeringsmæssigt, da de ved Stanford University også specialiserer sig i at udnytte grafikkort til at accelerere kvantekemiske beregninger. Det er også en stor mulighed for at udvide mit netværk internationalt og dermed styrke mine fremtidige karrieremuligheder inden for forskning.

Lidt om mennesket bag forskeren?

Jeg er født og opvokset i Østjylland, mere specifikt i Aarhus og Skanderborg. Efter min gymnasieuddannelse flyttede jeg til København for at studere kemi. I dag går meget af min tid med at forske i forbindelse med mit ph.d.-projekt, men min fritid går ofte med lange gå-, løbe- eller cykelture alene eller sammen med venner og familie. Derudover er jeg meget interesseret i sport og har i løbet af min barndom spillet badminton i mange år. Mine weekender går derfor ofte også med at se fodbold, basketball og lignende.