PUBLICITATE

spot_imgspot_imgspot_imgspot_img

Evoluția dirijată a catalizatorilor pentru tranziția energetică

Catalizatorii ar trebui să fie eficienți și durabili. Pentru a-i găsi, patru echipe lucrează sistematic împreună la noi concepte. Ele beneficiază de finanțare de la Consiliul European de Cercetare (ERC) în valoare de 10 milioane de euro.

Hidrogenul este considerat purtătorul de energie al viitorului. Pentru a-l produce, reacțiile trebuie catalizate, unele dintre acestea având loc în condiții extreme. Catalizatorii electrofotici anteriori de obicei nu pot rezista mult timp în aceste condiții – sunt necesare materiale noi care să fie atât puternice, cât și durabile și, ideal, să nu conțină elemente scumpe și rare. Un consorțiu de cercetare danez-german-elvețian abordează sistematic o nouă abordare în proiectul “Evoluția Dirijată a Interfețelor Electrocatalitice Metastabile pentru Conversia Energetică”, sau DEMI pe scurt. DEMI va fi finanțat pentru următorii șase ani cu aproximativ 10 milioane de euro în calitate de Grant de Sinergie de la Consiliul European de Cercetare ERC, cea mai înaltă distincție pentru cercetătorii din UE.

Materialele formate din cinci sau mai multe elemente sunt deosebit de promițătoare ca electrocatalizatori. Cercetătorii caută practic un ac într-un car. Pentru a putea efectua o căutare țintită, cercetătorii, profesorul Jan Rossmeisl de la Universitatea din Copenhaga (Danemarca), profesorul Alfred Ludwig de la Universitatea Ruhr Bochum, profesorul Karl Mayrhofer de la Institutul Helmholtz Erlangen-Nuremberg/Universitatea Friedrich Alexander Erlangen-Nuremberg și profesorul Matthias Arenz de la Universitatea din Berna (Elveția) își pun la comun expertiza.

Cercetătorii din Copenhaga calculează combinații de materiale promițătoare bazate pe electrochimie teoretică și simulări. Urmează un principiu evolutiv prin efectuarea de mici modificări ale combinațiilor promițătoare și verificarea dacă au un efect pozitiv sau negativ. Astfel, ei identifică și urmează calea spre materiale din ce în ce mai bune. Printre altele, echipa din Bochum efectuează screening evolutiv cu noi biblioteci de materiale la scara micro, mii de materiale produse simultan sunt expuse la condiții electrochimice extreme pentru a identifica cele care pot supraviețui foarte repede. Pe baza acestor date, se produc noi biblioteci de materiale pe care cercetătorii din Erlangen le examinează în mod intens pentru performanța lor electrochimică. Echipa din Berna va folosi cele mai bune combinații de materiale pentru a produce catalizatori sub formă de nanoparticule care ar putea fi transferați la aplicații.

DEMI va aduce contribuții importante pentru creșterea semnificativă a eficienței electroliților și a celulelor de combustibil cu noi materiale de catalizatori, reducând astfel costurile tehnologiilor.

“Înțelegem mult mai bine activitatea catalizatorilor decât înțelegem stabilitatea. Putem avea diferite ipoteze cu privire la ceea ce determină stabilitatea, dar este nevoie de combinația de diferite abordări pe care le avem în DEMI pentru a dezvolta o teorie a metastabilității”, explică Jan Rossmeisl. Scopul cercetătorilor este să găsească materiale care să poată funcționa mult timp sub sarcină. “Materialele anterior descrise erau uneori foarte eficiente, dar și-au pierdut rapid capacitățile în aplicații, așa că nu au ajuns niciodată în practică”, explică Alfred Ludwig, care avansează, de asemenea, în designul de noi materiale pentru sistemele energetice durabile în calitate de Director al Centrului pentru Materiale de Înaltă Performanță Dominat de Interfețe (Zentrum für Grenzflächendominierte Höchstleistungswerkstoffe, ZGH) și Centrul de Cercetare Materiale și Sisteme Energetice Viitoare. “Prin urmare, obiectivul nostru este de a găsi un sistem metastabil care să ofere o bună performanță catalitică pe termen lung.”

“Cu abordarea noastră interconectată bazată pe date, ne străduim în DEMI pentru o avansare în înțelegerea metastabilității interfețelor”, explică Karl Mayrhofer. “Acest lucru va duce la catalizatori cu o performanță integrală ridicată pe toată durata de viață.” “Stabilitatea catalizatorilor nu este foarte des subiectul cercetării. Aceasta se schimbă cu proiectul nostru”, explică Matthias Arenz. “Ne așteptăm să găsim atât insight-uri fundamentale, cât și catalizatori noi pentru tranziția energetică.”

Trei reacții sunt deosebit de importante pentru aplicații: Pentru celulele de combustibil, reacția de reducere a oxigenului, care este deja bine înțeleasă, și reacția de evoluție a oxigenului – OER pe scurt. Aceasta din urmă este considerată o reacție cheie, deoarece are loc în condiții atât de dificile încât aproape toți catalizatorii anteriori se dizolvă într-un timp scurt. A treia reacție importantă este reacția de reducere a CO2. Aici este vorba mai puțin despre durabilitatea catalizatorilor și mai mult despre selectivitatea lor, deoarece se dorește convertirea CO2 în alte substanțe care pot fi utilizate în mod sensibil, cât mai eficient și exclusiv posibil.

Cu această categorie, Consiliul European de Cercetare ERC finanțează proiecte științifice revoluționare din punct de vedere științific, realizate de cercetători de top consacrați care nu pot fi abordate de o singură echipă de cercetare. Premiul poate fi câștigat numai ca echipă.

In aceasta saptamana:

spot_imgspot_imgspot_img

stirile continua

Mai mult

    LIVE UPDATE. Primul interviu comun al lui Donald Trump și Elon Musk la Fox News. Musk: „DOGE se asigură că se respectă Democrația, că...

    Donald Trump și Elon Musk au stat față în față cu Sean Hannity, gazda emisiunii „Hannity” de pe Fox...

    LIVE UPDATE. Război în Israel, ziua 502. Șeful ONU condamnă „ferm” raidurile israeliene asupra școlilor/ Planul arab pentru Gaza poate implica o contribuție de...

    Raidurile au vizat o școală din cartierul Wadi al-Joz și un centru de formare profesională din tabăra de refugiați...

    LIVE UPDATE. Război în Ucraina, ziua 1.092. Zelenski: „Estul este al nostru, Crimeea este a noastră”/ Ucrainenii au distrus un rar și scump sistem...

    Rusia nu va accepta trupele NATO în Ucraina ca parte a niciunui acord de pace, a declarat ministrul său...

    Primul interviu comun al lui Donald Trump și Elon Musk pentru Sean Hannity va fi lansat în această noapte. Când și unde îl poți...

    Donald Trump și Elon Musk au stat față în față cu Sean Hannity, gazda emisiunii „Hannity” de pe Fox...

    O moştenire uşoară

    Slavă Domnului, măcar avem ministru de Finanţe! Chiar şi în condiţiile în care Guvernul Ciolacu Unu a uşurat serios...

    Delegația americană și rusă rămân în contact pentru o întâlnire între Trump și Putin. Ce îi interesează pe americani în aceste discuții

    Întâlnirea Trump – Putin nu va avea loc săptămâna viitoare. Echipe separate de negociatori ruși și americani vor începe discuțiile...

    VIDEO. Mario Nawfal publică o bucată din interviul cu Călin Georgescu despre anularea alegerilor din România: „Trebuia să fie Președintele României! Cum poate UE...

    Nawfal i-a intervievat zilele trecute pe Călin Georgescu și George Simion. Mario Nawfal o critică pe judecătoarea Elena Simina Tănăsescu,...

    Papa Francisc a fost diagnosticat cu dublă pneumonie și necesită terapie farmacologică suplimentară

    Toate evenimentele publice din calendarul Papei au fost anulate până duminică. Pneumonia bilaterală este o infecție care afectează ambii plămâni. Un...

    Preşedintele polonez susține că a primit asigurări din partea SUA că nu îşi vor reduce numărul trupelor în Europa de Est

    Duda a revenit la ideea de a crea o bază militară americană numită „Fort Trump” în țara sa. Administrația Trump...

    Meghan Markle a anunțat o identitate nouă pentru brand-ul „American Riviera Orchard”. Ce nume a ales Ducesa de Sussex

    Mesajul înregistrat, transmis în prim-plan de Meghan, subliniază continuitatea cu fostul ei blog de lifestyle, Tig. Ea a declarat...

    Episodul de ninsori din sudul României ajunge la final de mâine. De miercuri până vineri, temperaturile vor coborî până la -17 grade

    Ninsorile din sud încetează treptat de mâine dimineață, dar se instalează gerul. Valul de frig persistă până marți în sud,...

    Riscul de avalanșă crește la munte. Sergiu Frusinoiu, Salvamont Prahova: „Parcurgerea traseelor este mai periculoasă”

    Riscul de avalanșă crește la munte. Zăpada proaspăt depusă nu are aderență. Stratul instabil se poate disloca și aluneca la orice...

    Popular

    spot_imgspot_imgspot_imgspot_img