Ny viden

Prisvindende forsker i bæredygtigt internet: ”De store opdagelser ligger i detaljen”

Leif Katsuo Oxenløwe er som professor i optisk kommunikation med til at sikre mere bæredygtigt internet i fremtiden. Og det bliver der hårdt brug for, da den voksende brug af internettet om få år kan koste klimaet dyrt. Med sin forskning forener fysikeren dermed både passionen for at nørde i detaljen og arbejde for en større sags tjeneste.

Af - 6. maj 2020

Det er nok de færreste, der ved, hvor stor en strømsluger internettet egentlig er. Men internettet er estimeret til at stå for ca. ni procent af verdens elektricitetsforbrug, hvilket svarer til omtrent to procent af det menneskeskabte CO2-udslip – og dermed lige så meget som brændstofforbruget fra verdens samlede flytrafik.

Der er dog også klimamæssige gevinster ved internettet, påpeger den 48-årige professor i optisk kommunikation på Danmarks Tekniske Universitet. Fx undgår man meget fysisk transport rundt i verden, fordi vi hurtigt og effektivt kan kommunikere og sende ting over internettet. Og med ”Internet of Things”-fænomenet fx kan skrue op og ned på varmeapparatet derhjemme over smartphonen – og dermed spare på energiforbruget af bygninger.

– Men internettet og internettrafikken vokser rigtig meget for hvert år, da folk bliver ved med at finde noget nyt at bruge internettet til, uddyber Leif Katsuo Oxenløwe og henviser til, at brugen af internettet vokser med ca. 25 procent om året.

Banebrydende grøn grundforskning

Derfor er det også helt afgørende med den forskning, professoren som leder af grundforskningscentret SPOC (Silicon Photonics for Optical Communications) på DTU bl.a. står i spidsen for. Her fokuserer han på de store muligheder og udfordringer i optisk kommunikation, der udgør rygraden i internettet. Herunder i teknologier til at sende større mængder af internettets data på en mere energibesparende måde.

– Vi er nødt til at have nye teknologier klar, da vi med den voksende internettrafik om tre-fire år ikke længere vil kunne reducere energiforbruget med internettets nuværende infrastruktur – og allerede har plukket de lavthængende frugter. Fx ved at placere datacentre i nordeuropæiske lande med et køligt klima, så der ikke bruges lige så meget energi på at køle dem ned, siger han og fortsætter ivrigt:

De skal drive den grønne omstilling

– Og det har vi i SPOC skabt grobund for, bl.a. med en banebrydende opdagelse i 2016, som vi vandt EU’s Horizon2020 Innovation Challenge-pris for. Internettet består af optiske fibre, hvor de store mængder data transporteres af lys fra mange lasere. Vi afprøvede en metode til at optimere kommunikationssystemet, så det kan bære endnu mere data –  og samtidig spare energi. Her var et nøgleelement at benytte én kraftfuld laser-chip – i stedet for de tusindvis af lasere, der bruges i dag – til at bære mere end 600 terabit data pr. sekund igennem et optimeret fiberkabel, hvilket svarer til det dobbelte af hele verdens samlede internettrafik.

Professoren forklarer uddybende, at ”det ikke er sådan, at én enkelt laser skal bære hele verdens internet. Men det viser det bæredygtige potentiale. For hvis det kan blive udbredt, ville vi kunne spare tusindvis af lasere og dermed rigtig meget energi.”

Som leder af forskningsprojektet INCOM, der er støttet med 60 mio. kr. af Innovationsfonden og foregår i samarbejde med Århus Universitet og 12 virksomheder, arbejder Leif Katsuo Oxenløwe derfor nu også på at føre det ud i virkeligheden.

– Med INCOM-projektet bygger vi videre på vores fund og fokuserer på praktiske løsninger til gavn for virksomhederne – og klimaet i sidste ende, fortæller han.

Detaljens mand

Men hvordan kan det at sende en e-mail, streame yndlingsserien på Netflix eller lave en simpel Google-søgning egentlig bruge så meget strøm, når det ikke er noget, man kan se på elmåleren? Det har den 48-årige fysikprofessor også en udførlig forklaring på.

– Hvis man sender en e-mail, bliver den via en trådløs sender sendt til din wifi-router derhjemme, der laver den om til et signal, der kører i et elektrisk kabel ud i jorden på gaden og hen til den nærmeste fiberstation i området. Og så bliver det lavet om til optiske signaler ved at blive påtrykt en slags optisk kontakt, der lukker og åbner for lyset fra en bestemt laser med en bestemt farve. Dette lys bliver så sendt igennem en optisk fiber og ført hen til en anden station, hvorefter det bliver sendt til modtageren. Og alle de små skridt koster energi, forklarer Leif Katsuo Oxenløwe så detaljeret, at det kan være svært at følge med.

Den 48-årige professor er da på mange måder også en detaljens mand. Leif Katsuo Oxenløwe er opvokset i den lille by Hundested i Nordsjælland og ville egentlig allerede fra 10-års alderen være astronom med de mange timer, han tilbragte på at kigge op i den stjerneklare himmel.

Men da han begyndte på fysikstudiet på Københavns Universitet, hvor han fulgte flere astronomifag, fik han i stedet øjnene op for laserfysik.

– Jeg tror, at det handlede om mit personlige behov for at forså ting i detaljen på det helt fundamentale niveau. Og det gør man jo i fysik, hvor man på det atomare og sub-atomare niveau lærer, hvordan tingene hænger sammen. Og så fik jeg en helt fantastisk underviser i atomfysik, som virkelig fangede mig – og yndede at sende kandidatstuderende ud i verden. Jeg kom derfor til Imperial College i London, hvor jeg blev specialiseret i laserfysik og optik og bl.a. fulgte et fag i optisk kommunikation. Derefter bød der sig en mulighed for en ph.d. i optisk kommunikation på DTU – og siden da har jeg ikke haft tid til at kigge mig tilbage, griner professoren, der lige siden sin har har gået den slagne forskervej på DTU.

Men selvom ”djævlen altid ligger i detaljen for en forsker”, som Leif Katsuo Oxenløwe beskriver det, har han også et behov for at ”kigge op fra papiret”.

Måske fordi han har fået en mere holistisk tilgang til sin forskning hjemmefra med en far, der havde en forskningsbaggrund i mikrobiologi, men senere i livet sprang ud som kunstner, efterrationaliserer han selv:

– Jeg kan godt lide at se det større billede, selvom detaljen ofte er nøglen til de store opdagelser. Optisk kommunikation er meget teknisk, men for mig er det interessant også at hæve blikket og se, om der er andre nyttige ting på spil. Så det fx ikke kun handler om at gøre internettet hurtigere og bedre, men også mere energieffektivt og dermed presse på for en højere sags tjeneste.

Tags:

Årets modtager af Skou-prisen er fundet

Den fornemme talentpris går i år til ung kræftforsker, der samarbejder med internationale topforskere. Ifølge tidligere Skou-modtager gør prisen blandt andet vejen til ekstern funding lettere.