VĚDA A VÝZKUM 88 | A-Z ELEKTRO | leden/únor 2023 Ve vědecké části projektu sehraje hlavní roli problematika produkce vodíku solárním štěpením vody, elektrochemická přeměna odpadního oxidu uhličitého a zejména inženýrství na úrovni jednotlivých atomů. Tento přístup má podle vědců umožnit vývoj nových materiálů, které výrazně zvýší produkci zeleného vodíku či posunou možnosti transformace oxidu uhličitého na užitečné chemické látky s vysokou přidanou hodnotou. „V mezinárodním týmu chceme vyvíjet technologie, které umožňují ukotvení jednotlivých atomů na povrch vhodných polovodičů a řízení chemických a elektronických vlastností těchto atomů. Výsledky ukazují, že tento nový přístup na bázi tzv. atomárního inženýrství dovoluje několinásobně zvýšit účinnost materiálů používaných pro fotokatalytickou a fotoelektrochemickou přeměnu sluneční energie na vodík, což je klíčové pro zavedení technologie výroby zeleného paliva do praxe. Atomární inženýrství se celosvětově těší stále většímu zájmu výzkumníků, my ale patříme k průkopníkům jeho využití pro tyto energetické a environmentální aplikace,“ řekl hlavní řešitel projektu Štěpán Kment z CATRIN. Výzkumníci z obou tuzemských univerzit spojili své síly s evropskými lídry v oblasti získávání zelené Jak předejít další energetické či ekologické krizi? Pomoci může nová generace nanomateriálů Využít převratný vědecký postup, s jeho pomocí vyvinout nové materiály pro získávání „zelené“ energie nebo snižování emisí oxidu uhličitého v ovzduší a ukázat možnosti, jak ukončit závislost na fosilních palivech a v budoucnu zabránit možným energetickým a klimatickým krizím. S tímto plánem vstoupili vědci z Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií – CATRIN Univerzity Palackého v Olomouci a Centra energetických a environmentálních technologií – CEET Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) spolu se světově uznávanými výzkumnými týmy z Německa a Itálie do tříletého evropského projektu za 1‚5 milionu eur, který v lednu slavnostně odstartoval v Olomouci. energie. Jedním z nich je tým Patrika Schmukiho z Univerzity Friedricha Alexandera v německém Erlangenu. Vědec, který působí i v CATRIN, se dlouhodobě věnuje výzkumu produkce vodíku, takzvaného paliva budoucnosti, s využitím vody, sluneční energie a polovodičových nanomateriálů. „Inženýrství na úrovni jednotlivých atomů je směr, který může v budoucnu změnit řadu vědních oblastí. Naše výsledky ukazují, že právě v oblasti získávání obnovitelných zdrojů energie za využití slunečního záření mohou materiály obohacené o vhodné atomy přinést zásadní posun ve zvýšení produkce vodíku,“ potvrdil Schmuki. Vědecký tým se chce také zaměřit na počítačový design materiálů a pochopení jejich fungování. K modelování procesů jim poslouží unikátní superpočítač na VŠB-TUO, který patří k nejvýkonnějším v Evropě. „Chceme pomocí přístupů výpočetní chemie pochopit, jakým mechanismem zvyšují jednotlivé atomy účinnost klíčových fotochemických a fotoelektrochemických procesů a na základě těchto znalostí optimalizovat novou generaci materiálů pro energetiku. V experimentální části se budeme v Ostravě věnovat možnostem atomárního inženýrství pro fotochemickou přeměnu a odstraňování oxidu uhličitého, jehož celosvětová produkce zásadně přispívá ke globální klimatické změně,“ objasnil za VŠB-TUO Radek Zbořil. Řešení této globální výzvy, tedy snižování emisí oxidu uhličitého, se bude věnovat také tým z univerzity v italském Terstu, mimo jiné s pomocí unikátního zařízení využívajícího synchrotronové rentgenové záření pro popis struktury materiálů. Tým vedený renomovaným expertem v oblasti elektrokatalýzy a autorem několika přelomových prací v časopise Science Paolem Fornasierem bude studovat možnosti elektrochemické přeměny oxidu uhličitého. „Oxid uhličitý je možné pomocí vhodných Foto: ICOK, Ilustrace CATRIN
RkJQdWJsaXNoZXIy Mjk3NzY=