Neutronos módszerek és katalízis az energiakutatásban

Az Energiatudományi Kutatóközpont (EK) és a Wigner Fizikai Kutatóközpont 2021-ben zárult VEKOP-2.3.2-16-2016-00011 „Stratégiai műhely a megújuló alapú energiarendszer technológiai kihívásaira” című közös projektje új kutatási témákat honosított meg a központokban. Az EK most konzorciumi partnerként csatlakozott a Megújuló Energiák Nemzeti Laboratóriumhoz (MENL), amely a tervek szerint a Széchenyi Terv Plusz keretében megjelent „Nemzeti Laboratóriumok létre­hozása, komplex fejlesztése” felhívás RRF-2.3.1-21-2022-00009 pályázati tá­moga­tá­sá­ból működhet nyolc egyetem, valamint a Természettudományi Kutató­központ és az EK részvételével, ami hazánkban egyedülálló összefogást teremthet.


A megújuló energiaforrások jövőbeni térnyerése a rugalmas tárolási-visszatermelési technológiák, valamint a rájuk épülő gazdaság új összetevőinek kutatás-fejlesztésétől függ. A tárolási módszerek között előkelő helyet foglalnak el az akkumulátorok és a víz elektrolízise. Az utóbbival előállított tiszta hidrogéngáz – mint energiahordozó – előnye, hogy üzemanyagcellában villamos energia nyerhető belőle, de környezetkímélő ipari felhasználásra is alkalmas.

Az EK berkein belül kitűzött cél, hogy a víz elektro­lízisében alkalmazható új katalizátorok fejlesztésével és a maiaknál költséghatékonyabb anyagok felhasználásával demonstráljuk a katalíziskutatásban rejlő le­hetőségeket.

Az új katalizátorok vizsgálatának első helyszíne: az EK Felületkémiai és Katalízis Laboratórium műszeres munkaterülete.

Az EK részeként működő Budapesti Neutron Centrum (BNC) Európa ötödik legjelentő­sebb neutronos kutatóközpontja. Unikális mérési le­hetősé­geit a MENL keretében üzemanyagcellák és Li/Na-alapú szilárdtest-akkumulátorok működés köz­beni (ope­rando) vizsgálatában kamatoztathatjuk. A mikro­szer­ke­zet (PSD-berendezés) és az elemösszetétel meghatározása mellett valós idejű képalkotásra is van lehetőség (NIPS-NORMA berendezés). E berendezéseket a megfelelő mérőcellák­kal együtt tökéletesítve a képalkotás esetében célunk, hogy 30 mikrométeres méretfelbontásra is legyen mód hazánkban. A módszerrel a többi között az üzemanyagcella csatornáiban lecsapódó víz keletkezése követhető nyomon.

A PSD az energiatá­roló esz­közök technológiafejlesztési és minőségbiztosítási célú vizsgálatában mára nélkülöz­he­tet­lenné vált. A nagyobb energiasűrűségű Li/Na-alapú szilárdtest-akkumulátorok következő generációja idővel kiváltja a jelenleg kapható, folyékony elektrolit alapúakat.

Számos nemzetközi intézmény érdeklődik ilyen cellák neutronos vizsgálata iránt, ami nem csoda, hiszen a funkcionális komponensek szerkezetének megértésére, a működés ellenőrzésére, a feltöltési és kisütési ciklusok során a fázis- és szerkezetváltozások operando feltárására a neutrondiffrakció az egyik legmegalapozottabb lehetőség. Ilyen módon, a töltést hordozó ionok eloszlásának követésével, akár az életciklus növelésére is tehetünk ajánlásokat.•




 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022
Címkék

Innotéka