Háskóli Íslands veitir öflugt stuðningsumhverfi fyrir nýsköpunarstarf á Íslandi og má sem dæmi nefna Vísindagarða Háskóla Íslands. Þá átti Háskólinn frumkvæði að stofnun Auðnu Tæknitorgs. Skólinn er enn fremur einn af eigendum Icelandic Startups og bakhjarl Gulleggsins, Snjallræðis og MenntaMaskínu.

Vísinda- og nýsköpunarsvið Háskóla Íslands í samstarfi við Hugverkanefnd Háskóla Íslands, Landspítala og Auðnu Tæknitorg, vinnur öflugt starf með starfsfólki háskólans þegar kemur að yfirfærslu hagnýtra rannsókna út í samfélagið. Að sögn Ólafar Vigdísar Ragnarsdóttur, verkefnastjóra nýsköpunar hjá HÍ, getur þetta verið löng leið.

„Leiðin hefst í flestum tilfellum á því að Hugverkanefnd og starfsmaðurinn í samstarfi við Auðnu, leggja inn einkaleyfisumsókn á uppfinningunni. Síðan er annað hvort stofnað fyrirtæki sem vinnur að því að koma hugmyndinni á markað, eða gerður samningur við starfandi fyrirtæki sem tekur að sér þróun uppfinningar. Ákveði Hugverkanefnd að sækja um einkaleyfi á uppfinningu, greiðir nefndin kostnaðinn, sem felst í skrifum og innlögn einkaleyfisumsóknar hér á landi og alþjóðlegrar einkaleyfisumsóknar (PCT),“ segir Ólöf.

Tækniyfirfærsluskrifstofan Auðna Tæknitorg tók til starfa árið 2019, en slíkar skrifstofur finnast víðast hvar erlendis. „Hlutverk Auðnu er að taka við boltanum af hugverkanefndum og vísinda- og nýsköpunarsviðum háskólanna í landinu og tengja rannsakendur við fyrirtæki hér heima eða erlendis og tryggja að verkefnið fái sem bestan farveg. Þá veitir Vísinda- og nýsköpunarsvið einnig ýmiss konar aðstoð við hagnýtingu, svo sem lögfræðilega aðstoð sem vísindafólk hefur yfirleitt litla kunnáttu á.

Starfsfólk Háskóla Íslands tekur virkan þátt í nýsköpun og er lítill hluti hennar tengdur einkaleyfum og stofnun sprotafyrirtækja. Þess má þó geta að Hugverkanefnd hefur lagt inn á þriðja tug einkaleyfisumsókna og skólinn á hlut í 20 sprotafyrirtækjum sem byggja á rannsóknum starfsfólks, Atmonia er eitt þeirra fyrirtækja,“ segir Ólöf.

Farsælt samstarf

Egill Skúlason er prófessor í efnaverkfræði við Háskóla Íslands og segist hafa átt í löngu og góðu samstarfi við Vísinda- og nýsköpunarsvið skólans. „Samstarfið hefur komið sér vel vegna nokkurra verkefna minna sem hafa þótt það hagnýtanleg að við höfum lagst í einkaleyfagerð og fleira,“ segir Egill.

Að hans sögn er Háskóli Íslands í samstarfi við fjölmarga aðra skóla á mismunandi sviðum. „Hver og einn kennari og vísindamaður við skólann á samstarf við ýmsa aðra fræðimenn við erlenda skóla. Sjálfur er ég í samstarfi við ýmsa vísindamenn við skóla í fjölmörgum Evrópulöndum, Bandaríkjunum og Nýja-Sjálandi. Slíkt samstarf er iðulega mjög gjöfult. Því með samstarfi má sameina bæði þekkingu og kunnáttu, sem og tækjabúnað til að vinna að stærri verkefnum, sem oft og tíðum eru þverfræðileg.“

Gleymt svið frá miðri 18. öld vekur verðskuldaða athygli

Nánast öll verkefni sem Egill vinnur að byggja á svokallaðri rafefnafræði. Um er að ræða tveggja alda gamalt rannsóknasvið, sem lofaði góðu um miðja 18. öld þegar fyrsti efnarafallinn var fundinn upp. „Þetta rannsóknasvið féll í gleymsku með tilkomu bensínvélarinnar. Fyrir örfáum áratugum jukust rannsóknir í rafefnafræði ört aftur eftir að við gerðum okkur grein fyrir því að bæði verði olían upp urin eftir einhverja áratugi, sem og skaðsemi CO2 útblásturs fyrir jörðina.“

Rafefnafræðin býr yfir spennandi möguleikum. Með endurnýjanlegri orku frá til dæmis sól og vindi er hægt að knýja efnaferli áfram, sem annars þyrftu mikinn hita og þrýsting. Þá er rafefnafræði einnig notuð til að breyta efnaorkunni í efnatengjum sameinda yfir í raforku, sem til dæmis er hægt að nota til að knýja farartæki áfram,“ segir Egill.

Tilraun til útrýmingar hungursneyðar á heimsvísu
Sérsvið Egils innan rafefnafræðinnar tengist efnahvötunum, en réttu efnahvatarnir láta efnahvarf eiga sér stað, sem annars myndi aldrei gerast. „Stærsta rannsóknarverkefnið mitt síðustu árin hefur með ammóníak að gera, en þar höfum við fundið ýmsa efnahvata á borð við málmnítríð, málmoxíð og málmsúlfíð, sem lofa mjög góðu.“
Verkefnið hefur rutt af stað fyrirtækinu Atmonia, en aðalmarkmið fyrirtækisins er sjálfbær framleiðsla ammoníaks fyrir umhverfisvæna áburðarframleiðslu. „Fram til þessa hefur svokölluð Haber-Bosch aðferð verið notuð til þess að búa til ammóníak til framleiðslu á nituráburði fyrir matvælaframleiðslu. Þetta er gríðarlega orkukræft ferli sem fer fram undir miklum hita og þrýstingi og krefst um 1% af allri orkunotkun mannkyns. Ferlið er einnig mjög óumhverfisvænt og veldur um 2% af allri CO2 losun mannkyns á heimsvísu. Þar að auki krefst ferlið þess að vetnisgas sé búið til sem hvarfefni, en það er iðulega búið til frá jarðgasi, sem er tæmandi orkulind.

Nýsköpunin í Atmonia verkefninu felst í að nota rafefnafræði til að knýja framleiðslu ammóníaks með notkun raforku við herbergishita og -þrýsting. Eins og staðan er í dag er nituráburður fluttur inn frá örfáum stöðum í heiminum þar sem hann er framleiddur. Með aðferðum Atmonia gætu bændur framleitt eigin áburð á staðnum. Margir bændur eru jafnvel með eigin sólarsellur eða vindmyllur sem myndu knýja áburðarframleiðsluna með umhverfisvænum hætti. En það eina sem þarf til framleiðslunnar er rafmagn, vatn og andrúmsloft sem er 78% nitur.
Fyrst munum við einblína á vesturlöndin en þegar reynsla er komin á tæknina munum við leita leiða til þess að koma tækninni á fleiri staði í heiminum. Á mörgum stöðum hafa bændur ekki efni á að flytja inn áburð og uppskeran er þar af leiðandi að skornum skammti. Tæknin frá Atmonia býður upp á möguleika á að útrýma hungursneið á heimsvísu,“ segir Egill.

Vakti athygli á byrjunarstigi
Egill fékk veður af því árið 2013 að verkefnið þótti bæði áhugavert og hagnýtanlegt og var honum ráðlagt að taka þátt í Hagnýtingarverðlaunum HÍ (nú Vísinda- og nýsköpunarverðlaun HÍ) sem hann og gerði. „Þetta verkefni var á byrjunarstigi á þeim tíma og við vorum til að mynda ekki búin að birta neina vísindagrein um rannsóknirnar. Út frá þessu var tekin ákvörðun um að sækja um einkaleyfi.
Þó svo verkefnið hafi verið stutt á veg komið, þótti hugmyndin og vinnan það áhugaverð, og möguleikarnir það miklir, að verkefnið hreppti 1. sætið þetta árið. Verðlaunin skiptu sköpum, verkefnið fékk mikla kynningu í kjölfarið og fyrirtækið Atmonia var stofnað þremur árum síðar,“ segir hann.
Hvergi nærri hættur
„Annað stórt verkefni sem ég hef unnið í síðustu árin er rafefnafræðileg afoxun CO2 í eldsneyti, til dæmis metan, metanól og maurasýru. Eini hreini málmefnahvatinn sem getur afoxað CO2 að einhverju ráði er kopar, en hann myndar súpu af fimmtán mismunandi myndefnum, aðallega metan og nánast ekkert metanól sem væri mjög hentugt eldsneyti fyrir farartæki. Okkar rannsóknir sýna hins vegar að málmoxíð efnahvatar geta afoxað CO2 í bæði metanól og maurasýru en mynda ekkert metan.

Þriðja nýsköpunarverkefnið tengist efnarafölum fyrir vetnisbíla en þar þarf að afoxa súrefni í vatn á öðru af tveimur rafskautunum. Platína hefur hingað til verið langbesti efnahvatinn fyrir það rafefnahvarf en platína var einmitt notuð í fyrsta efnarafalanum fyrir 200 árum. Hins vegar er platína bæði mjög dýr og sjaldgæfur málmur og því væri engan veginn hægt að nota hana til að búa til vetnisbíla fyrir allan heiminn. Í því verkefni höfum við skoðað kolefnis nanórör sem innihalda enga málma, en þar leynast sérstakar gerðir af rörum sem eru mun betri en platínan sjálf.“ Þess má geta að Auðna-tæknitorg er að vinna að hagnýtingu framangreindra verkefna í samstarfi við Hugverkanefnd.