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PID2021-128416NB-I00

Financiado

AVANCES HACIA UN CONOCIMIENTO HOLISTICO DE LOS CATALIZADORES HETEROGENEOS

LA TRANSICION HACIA EL USO DE FUENTES DE ENERGIA SOSTENIBLES REQUIERE LA SUSTITUCION DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES POR VECTORES DE ENERGIA SINTETICOS. EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA QUIMICA EN MOLECULAS DE ALTA DENSIDAD ENERGETICA CAT... ver más

01/01/2021

UAB

97K€

Presupuesto del proyecto: 97K€

Líder del proyecto

UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1264

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Participantes

UAB

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONA

Total investigadores 1264

Presupuesto del proyecto 97K€

Descripción del proyecto LA TRANSICION HACIA EL USO DE FUENTES DE ENERGIA SOSTENIBLES REQUIERE LA SUSTITUCION DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES POR VECTORES DE ENERGIA SINTETICOS. EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA QUIMICA EN MOLECULAS DE ALTA DENSIDAD ENERGETICA CATALIZADAS POR CATALIZADORES HETEROGENEOS ES UNA DE LAS VIAS MAS ATRACTIVAS PARA ESTE FIN. LAS TECNICAS EXPERIMENTALES IN SITU Y OPERANDO HAN DEMOSTRADO QUE LOS CATALIZADORES HETEROGENEOS SON MUY COMPLEJOS EN CONDICIONES DE REACCION Y ESTAN LEJOS DE SER COMPRENDIDOS. SON DINAMICOS, CON UNA EXTRAORDINARIA CANTIDAD DE PROCESOS FISICO-QUIMICOS QUE TIENEN LUGAR SIMULTANEAMENTE EN DIFERENTES ESCALAS DE TIEMPO Y DE LONGITUD (ES DECIR, DESDE NIVEL ATOMICO HASTA MACROSCOPICO). LOS CALCULOS TEORICOS SON CLAVE PARA COMPRENDERLOS MUCHO MEJOR Y PROPORCIONAR EL CAMINO PARA EL DISEÑO DE PROCESOS OPTIMIZADOS. SIN EMBARGO, LOS METODOS MAS AVANZADOS NO LOGRAN CAPTAR LA COMPLEJIDAD INTRINSECA DE ESTOS CATALIZADORES. DE HECHO, EXISTE UNA ENORME BRECHA ENTRE LOS SISTEMAS CATALITICOS REALES Y LOS ACTUALES ENFOQUES TEORICOS DISPONIBLES. LAS METODOLOGIAS ACTUALES ESTAN LIMITADAS A ESCALAS ESPECIFICAS DE TIEMPO Y LONGITUD, LO CUAL DIFICULTA EN GRAN MEDIDA EL PODER PREDICTIVO DE LAS SIMULACIONES PARA PROPONER NUEVOS MATERIALES CATALITICOS.LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACION DE NUESTRO GRUPO DE INVESTIGACION SE CENTRAN EN EL DESARROLLO Y LA UTILIZACION DE METODOS TEORICOS DE ULTIMA GENERACION PARA COMPRENDER LOS CATALIZADORES HETEROGENEOS COMPLEJOS, CON EL FIN DE ESTAR MAS CERCA DEL OBJETIVO FINAL DE DESARROLLAR NUEVOS CATALIZADORES HETEROGENEOS BASADOS EN EL DISEÑO RACIONAL. PARA ELLO, USAMOS VARIAS TECNICAS COMPUTACIONALES: CALCULOS AB INITIO, METADINAMICA COMBINADA CON LA DINAMICA MOLECULAR AB INITIO, SIMULACIONES DE MODELIZACION CINETICA Y TECNICAS DE APRENDIZAJE AUTOMATICO. EN GENERAL, NUESTRA INVESTIGACION LLEVA AL LIMITE LAS METODOLOGIAS COMPUTACIONALES MAS AVANZADAS, PROPORCIONANDO UNA MAYOR COMPRENSION DE VARIOS SISTEMAS CATALITICOS Y MATERIALES. TRABAJAMOS EN ESTRECHA COLABORACION CON GRUPOS EXPERIMENTALES LIDERES MUNDIALES EN SU CAMPO, EN LOS QUE LA SINERGIA ENTRE TEORIA Y EXPERIMENTO ES CLAVE PARA OBTENER RESULTADOS SOBRESALIENTES.ESTE PROYECTO DE INVESTIGACION SE CENTRARA EN EL DESARROLLO DE METODOS TEORICOS CAPACES DE CAPTAR SIGNIFICATIVAMENTE MEJOR LA COMPLEJIDAD DE LOS CATALIZADORES HETEROGENEOS, YENDO MAS ALLA DE LAS ACTUALES TECNICAS COMPUTACIONALES. EN PARTICULAR, NOS CENTRAREMOS EN PREDECIR LOS ASPECTOS CLAVE DE LA ACTIVIDAD CATALITICA INTRINSECA (ENERGIAS DE ADSORCION) EN UNA AMPLIA GAMA DE MATERIALES (SUPERFICIES BIMETALICAS, OXIDOS METALICOS Y CARBUROS). TAMBIEN DESARROLLAREMOS TECNICAS CAPACES DE CAPTAR EL COMPORTAMIENTO DINAMICO Y DE TRANSICION A ESCALAS DE TIEMPO Y LONGITUD MUCHO MAS RELEVANTES QUE LAS ALCANZADAS POR LOS METODOS ACTUALES. DEBIDO AL RETO QUE REPRESENTA ESTE ULTIMO OBJETIVO, UTILIZAREMOS SISTEMAS MODELO SELECCIONADOS DE MENOR A MAYOR COMPLEJIDAD: NANOPARTICULAS (NPS) DE CU PARA LA OXIDACION DE H2 Y NPS DE CU SOBRE ZNO PARA LA REACCION DE WATER GAS-SHIFT (WGS). FINALMENTE, TAMBIEN APLICAREMOS LOS METODOS TEORICOS, TANTO LOS DESARROLLADOS EN EL MARCO DEL PROYECTO COMO ACTUALES, A CATALIZADORES DE UN SOLO ATOMO (SACS) PARA MEJORAR PROCESOS DE CONVERSION DE ENERGIA, EN PARTICULAR LA HIDROGENACION DEL CO2 A METANOL, LA REACCION DE DESPLAZAMIENTO AGUA-GAS REVERSA Y LA REFORMACION SECA DEL METANO. UIMICA COMPUTACIONAL\CONVERSION DE ENERGIA\DINAMICA MOLECULAR AB INITIO\APRENDIZAJE AUTOMATICO\CATALISIS HETEROGENEA

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