Ph.d.-forsvar: Elektrokatalysatorer til at konvertere kuldioxid til flydende brændsler

fredag 01 sep 17

Design of oxide electrocatalysts for efficient conversion of CO2 into liquid fuels

Hovedvejleder: Tejs Vegge

Medvejleder: Heine Anton Hansen

Ph.d.-studiet blev støttet finansielt af Lundbeckfonden.

Den 28. august 2017 forsvarede Arghya Bhowmik sin ph.d.-afhandling med titlen “Design of oxide electrocatalysts for efficient conversion of CO2 into liquid fuels” på DTU Energi.

Prisen på elektricitet fremstillet fra vind- eller solkraft er faldet kraftigt i de senere år, så den i dag er konkurrencedygtig med elektricitet fra kul og gas. Det betyder at fremtidens globale energisystem vil blive elektrificeret i en langt højere grad end vi kender det i dag. Det bliver imidlertid svært at erstatte flydende brændsler med elektricitet lagret i batterier når det gælder den tunge transport – lastbiler, skibe og fly. Det skyldes at energitætheden (den mængde energi der kan lagres per volumen eller vægt) er meget højere for flydende brændsler. Batterier af den fornødne størrelser vil simpelthen være for dyre og for tunge.

Men hvad nu hvis man kunne fremstille flydende brændsler fra grøn elektricitet? Hvis man kunne bruge CO2 fra enten biomasse eller opfanget fra atmosfæren som udgangspunkt og omdanne det (og vand) til et flydende syntetisk brændsel vha. elektricitet fra fornybare kilder, ville brugen af dette brændsel være CO2-neutral. Det er denne udfordring Arghya Bhowmik har brugt de tre år af sit ph.d.-studium på at prøve at løse.

Arghya Bhowmik ved sit ph.d.-forsvar med en gave fra sine kolleger: En indgraveret whiskyflaske med hans navnArghya har studeret en ny, lovende klasse af elektrokatalysatorer (materialer der fremmer omdannelsen af CO2 til brændsler under indflydelse af en elektrisk spænding). Mange af de elektrokatalysatorer der hidtil er blevet undersøgt er metaller der har begrænsninger på deres effekt som katalysatorer. Keramiske materialer (oxider) kan være et interessant alternativ. Der har været enkelte eksperimentelle undersøgelser af oxider som elektrokatalysatorer, men forståelsen af de detaljerede reaktionsmekanismer har manglet. Gennem teoretiske undersøgelser med brug af den såkaldte tæthedsfunktionalteori har Arghya studeret egenskaberne af materialer baseret på rutheniumoxid eller iridiumoxid på atomar skala. Det har givet ny forståelse af de kritiske reaktioner som elektrokatalysatorerne formidler. I særdeleshed er det lykkedes ham at identificere en mulig metode til at manipulere egenskaberne af keramiske elektrokatalysatorer, så de bliver mere stabile og effektive. Han samarbejder nu med forskere på DTU Fysik om at validere sine ideer eksperimentelt.

Arghya har planer om at fortsætte sin akademiske karriere. I øjeblikket er han ansat på instituttet som forskningsassistent, hvor han arbejder på modellering og design af ioniske væsker til brug som elektrolytter i batterier.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.
http://www.energy.dtu.dk/nyheder/nyhed?id=E189516F-CDBB-4306-9FD4-A8AFC5266386&utm_device=web&utm_source=RelatedNews&utm_campaign=Nyt-onlinekursus-deler-DTUs-samlede-viden-om-solcelleteknologi-til-hele-verden
25 SEPTEMBER 2017