Svensken är en av världens framtida forskarstjärnor

Majoriteten av världens vattenreservoarer innehåller alldeles för mycket salt. Det gör det odrickbart.

– Därför är tekniker för avsaltning avgörande, och kommer att vara avgörande, för att möta den globala efterfrågan på färskvatten, förklarar KTH-doktoranden Johan Nordstrand från scenen på Cirkus i Stockholm.

Han är en av tjugofem lovande unga forskare från hela världen på plats på Stockholm International Youth Science seminarium, där syftet är att inspirera skolelever att välja en naturvetenskaplig eller teknisk bana.

Båda spåren lär elever en viktig förmåga: att lösa problem. För Johan Nordstrands del har intresset för naturvetenskap och teknik lett till att han i dag sitter på ett labb på KTH och utvecklar en modell som gör det möjligt att beskriva, förutse och optimera en specifik teknik för avsaltning av vatten.

– Teorier och modeller måste faktiskt vara användbara också, så min personliga del i det här arbetet är att utveckla teorier och modeller som kan hjälpa oss förstå hur vi ska fortsätta jobba med den här tekniken, vad vi bör utveckla, vad vi kan köra på ett bättre eller mer avancerat sätt, berättar Johan Nordstrand.

Enkelt går KTH-metoden som han arbetar med ut på att använda kolelektroder som kopplas upp mot ett batteri. Då får man ett elektriskt fält som kan dra ut jonerna ur vattnet, så att det blir färskvatten. Det här är en process som även kan användas för att få bort till exempel klor, arsenik och koppar ur vattnet.

Med Johan Nordstrands modell ska forskargruppen till exempel kunna räkna ut hur batteriet kan användas mest effektivt, och hur mycket som tas upp av olika jontyper.

– I framtiden hoppas jag att vi ska kunna utveckla metoden så vi kan öka selektiviteten. Om du till exempel vill göra vattnet mjukt skulle du kunna använda metoden för att bli bättre på att bara ta bort just de joner som behöver tas bort för det. Då kan metoden också bli snabbare och billigare. Det finns ett stort värde i att ha teorier som backar upp experimenten, säger han.

Boken som blev avgörande

Hur började Johan Nordstrands väg in i forskningen? Han förklarar att han egentligen alltid har gillat att lära sig nya saker, inom alla möjliga områden. Det finns dock en avgörande händelse, som inträffade när han var i grundskoleåldern. Då fick han en tunn, tunn bok av sin farfar med titeln ”Relativitetsteorin för alla”.

– Den beskrev på ett enkelt och roligt sätt hur relativitetsteorin fungerar. Jag var väldigt ung då och det var kul att inse att det finns en hel värld bortom det vi kan se. Vi vet hur det vi kan se och ta på funkar, men fysiken öppnar ju upp en hel värld bortom det. Om vi kan förstå det och använda den kunskapen till något nyttigt, då blir det något väldigt starkt, säger Johan Nordstrand.

I gymnasiet deltog han i kemi- och fysikolympiader, vilket inte bara gav tillfälle att fördjupa sig mer i ämnena i sig, utan också komma ut i världen, träffa andra människor och ta del av andra kulturer. Under den här perioden började han också med programmering, till en början för att få svar på en specifik fråga.

– Jag kommer ihåg att jag spelade Risk med mina kompisar en gång och hade sju figurer som anfall mot en enda av mina motståndares figurer. Jag förlorade varenda omgång tills jag inte hade någon figur kvar och undrade vad oddsen var för det. Det ville jag lära mig, så jag började programmera och kunde på så sätt räkna ut att chansen var mindre än en på miljonen.

När det var dags att söka till universitetet föll valet på teknisk fysik på KTH. Under utbildningen läste Johan Nordstrand inte bara fysik, matte och programmering utan fördjupade sig också i maskininlärningens och den artificiella intelligensens värld. Han tog senare också vara på möjligheten att göra ett utbyte i Sydkorea ett halvår.

– Det är något som jag verkligen kan rekommendera unga att göra, att våga testa olika saker. Jag vet att många som ger råd till ungdomar som ska välja inriktning att utgå från vad de redan tycker om. Det hör jag ofta. Men det är lite dumt för det går ju inte att veta vad man tycker om innan man har testat. Så mitt bästa tips är att testa olika saker och att på så sätt upptäcka vad du gillar. Det finns väldigt mycket därute om man bara letar runt.

Vill lösa faktiska problem

Genom att göra precis så har Johan Nordstrand nu landat i att jobba med nanoteknik på KTH. Han ville ta vara på alla de teoretiska kunskaper han fått inom olika ämnen, och omsätta dem i praktiken för att hjälpa andra.

– För 100 år sedan kunde den som var kemiskt intresserad bara jobba med kemi, och den som var fysiker bara jobba med fysik. Men vi är i ett läge där när vi behöver kunskaper från många olika fält, som behöver jobba tillsammans. Att vara teoretiker och jobba med experimentalister är väldigt givande eftersom du måste fundera på hur dina teorier verkligen kan hjälpa, inte bara på någon slags drömnivå utan i det faktiska problem vi har.

Att forska är roligt, tycker Johan Nordstrand. Men han är också noga med att poängtera att arbetet kräver uthållighet. Det finns dagar då forskningen kan kännas motig. Inga av de problem man får i knäet är enkla att lösa. I så fall hade det redan varit gjort. Å andra sidan känns det väldigt bra när det lossnar och man har hittat ett svar på ett problem, säger Johan Nordstrand.

Fler elever skulle bli intresserade av att börja forska bara de fick mer av en inblick i dessa världar, och chansen att prova på, tror Johan Nordstrand.

– Vi har haft elever på besök i vårt labb och de blir väldigt imponerade av vad vi gör. Även om de kanske inte förstår allt kan de ändå hänga med i principerna och bli inspirerade. Sådana initiativ tror jag är jätteviktiga.