Vislielākais burtu izmērs
Lielāks burtu izmērs
Burtu standarta izmērs
Par H2020 SPIRE projektu “Etilēna oksīda elektrokatalītiska sintēze no CO2”, kura realizācijā piedalās arī LU CFI
Pēdējās izmaiņas veiktas:
04.04.2018

Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta, Doktorantūras skolas „Funkcionālie materiāli un nanotehnoloģijas” zinātniskais seminārs 5. aprīlī plkst. 13:00, LU CFI, Ķengaraga ielā 8, 2.stāva zālē uzstājas Jānis Kleperis (LU CFI).

Projekts ir aktuāls šobrīd, jo plāno samazināt antropogenās CO2 emisijas atmosfērā, izmantojot elektrību no atjaunojamiem energoresursiem (saules, vēja, biomasas) un elektrokatalītiskā procesā biogāzes reaktorā saražotu CO2 reformēt par etilēna oksīdu – plaši pieprasītu izejvielu plastmasu ražošanai.

Elektrolīzerī elektroķīmiskās reakcijas nodrošina vienlaicīgu CO2 pārvēršanos ūdeņraža klātbūtnē par etilēnu uz katoda un ūdens oksidēšanos par ūdeņraža peroksīdu uz anoda (200% elektrokatalīze). Tālāk abi starpprodukti tiek izdalīti no katoda un anoda kamerām, aizvadīti līdz ķīmiskam reaktoram un tur pārvērsti etilēna oksīdā, kas tiks savākts un nodots ķīmiskās rūpniecības uzņēmumiem. Visas ķīmiskās reakcijas norisinās normālās temperatūrās un spiedienos, kas ļauj ietaupīt enerģētiskos resursus, salīdzinot ar līdzšinējo etilēna oksīda iegūšanu no fosilajiem energoresursiem (nafta, gāze). Projektā piedalās 10 partneri no 6 valstīm, LU CFI no Latvijas ieskaitot, un koordinators ir Fraunhofera Starpfāžu Inženierijas un Biotehnoloģiju Institūts IGB no Straubingas (Vācija).

LU CFI ir vairāki uzdevumi projektā – (a) izveidot alternatīvu konstrukciju katodam no reciklēta grafīta vairākslāņu grafēna plāksnēm, kurās ievadīts katalizatora metāls (varš vai tā oksīds) CO2 elektrokatalītiskai reducēšanai par etilēnu; (b) teorētiskie aprēķini no pirmajiem principiem ar vara atomu klasteriem modificētam grafēnam, lai atrastu enerģijas CO2 reformēšanai par etilēnu ūdens un ūdeņraža jonu klātbūtnē; (c) konstruēt inovatīvu elektroķīmisko pus-šūnu CO2 reformēšanas gāzveida produktu monitoringam ar FTIR vai masspektroskopijas metodēm; (d) sintezēt SPEEK polimēra kompozītus ar cirkonija oksīda nanodaļiņām un imidazolija savienojumu jonu šķidruma molekulām, veidojot membrānu, kura ir savietojama ar katalizatora materiāliem un veicina CO2 adsorbciju uz elektroda. Šo darbu veikšanai kopā strādā zinātnieki no vairākām struktūrvienībām Jāņa Klepera, Jurija Žukovska un Guntara Vaivara vadībā.