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PCIN-2017-102

Financiado

MODELADO MULTIESCALA Y DISEÑO DE INTERFACES FOTO-ELECTROQUIMICAS

LA CONVERSION FOTO-ELECTROQUIMICA (PEC, DE SUS SIGLAS EN INGLES) DE LA ENERGIA SOLAR ES UNA TECNICA PROMETEDORA PARA CONVERTIR LA LUZ DIRECTAMENTE EN COMBUSTIBLE, PERO, LAS EFICIENCIAS SON AUN BAJAS, EL PRINCIPAL DESAFIO ES LA IDE... ver más

01/01/2017

UPO

105K€

Presupuesto del proyecto: 105K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD PABLO DE OLAVIDE, DE SEVILLA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2017-01-01

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Participantes

UPO

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD PABLO DE OLAVIDE, DE SEVILLA

Total investigadores 3

Presupuesto del proyecto 105K€

Descripción del proyecto LA CONVERSION FOTO-ELECTROQUIMICA (PEC, DE SUS SIGLAS EN INGLES) DE LA ENERGIA SOLAR ES UNA TECNICA PROMETEDORA PARA CONVERTIR LA LUZ DIRECTAMENTE EN COMBUSTIBLE, PERO, LAS EFICIENCIAS SON AUN BAJAS, EL PRINCIPAL DESAFIO ES LA IDENTIFICACION DE LOS PROCESOS LIMITANTES EN LA INTERFAZ SOLIDO-LIQUIDO (S-LI, DE SUS SIGLAS EN INGLES), PARA ELLO, DESARROLLAREMOS POR PRIMERA VEZ UNA APROXIMACION DE MODELADO MULTIESCALA PARA INTERFACES PEC Y FORMULAREMOS PAUTAS PARA DISEÑAR NUEVAS ESTRUCTURAS E INTERFACES PEC, PROPONEMOS UNA APROXIMACION INNOVADORA DE MODELADO MULTIESCALA, DESDE EL NIVEL ATOMISTICO HASTA EL CONTINUO Y ENLAZAMOS TEORIA Y EXPERIMENTO, COMPRENDIDOS LOS PROCESOS PUNTUALES EN LAS S-LI, SIMULAREMOS LA RESPUESTA ELECTROQUIMICA A PARTIR DE MODELOS, COMO UNA NUEVA FORMA DE INTERPRETAR LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES SIN AJUSTAR CIRCUITOS EQUIVALENTES, ELEGIMOS EL SISTEMA FE2O3-AGUA POR SU ABUNDANCIA, COSTO Y PROPIEDADES PEC, Y TAMBIEN DEBIDO A SU CARACTER DE REFERENCIA,LOS MECANISMOS EN LA INTERFAZ PEC SON COMPLEJOS, CON LA PRESENCIA DE MULTIPLES REACCIONES, ESPECIES, INTERMEDIARIOS Y CAMINOS DE REACCION, LOS EXPERIMENTOS TIPICOS, COMO LOS DE ESPECTROSCOPIA DE IMPEDANCIA ELECTROQUIMICA, PROPORCIONAN DATOS MACROSCOPICOS SIN INFORMACION DIRECTA SOBRE LAS REACCIONES/ESPECIES ELECTROQUIMICAS, SIN EMBARGO, ESTOS SON CRUCIALES PARA IDENTIFICAR LAS LIMITANTES Y DISEÑAR INTERFACES SIGNIFICATIVAMENTE MEJORES, PROFUNDIZAREMOS EN LOS MECANISMOS ELECTROQUIMICOS, MODELANDO EL PAPEL EN LA RESPUESTA DE LOS ELEMENTOS INDIVIDUALES QUE COMPONEN LA S-LI, SE CONSIDERARA UN NIVEL DE COMPLEJIDAD MAS BAJO, A PARTIR DE LA FACILIDAD DE MODIFICAR MATERIALES IN-SILICO, AHORRANDO TIEMPO Y COSTOS EN EL DISEÑO, EL MODELADO DE INTERFACES PEC HA SIDO TRATADO POCO Y UN ENFOQUE AMPLIO SE NECESITA URGENTEMENTE PARA ABORDAR SUS DESAFIOS A TRAVES DE LAS FRONTERAS CIENTIFICAS DE LA FISICA DEL ESTADO SOLIDO, QUIMICA DE SUPERFICIES, ELECTROQUIMICA Y CATALISIS,LOS PRINCIPALES OBJETIVOS SON DESARROLLAR UNA APROXIMACION DE MODELADO MULTIESCALA PARA INTERFACES PEC Y DISEÑAR ESTRUCTURAS E INTERFACES MEJORADAS, LOS OBJETIVOS ESPECIFICOS SON: A) DESARROLLAR MODELOS ATOMISTICOS, MOLECULARES Y DE GRANO GRUESO QUE SE INTEGRARAN EN UN NUEVO MARCO DE CUATRO NIVELES ACOPLADOS (ESTOS TRES Y CONTINUO) PARA MODELAR LA INTERFAZ SOLIDO-LIQUIDO, B) SIMULAR DATOS ELECTROQUIMICOS QUE SE PUEDEN COMPARAR Y VALIDAR DIRECTAMENTE CON EXPERIMENTOS, C) CALCULAR PARAMETROS CINETICOS INTRINSECOS Y DETERMINAR LOS VALORES EXTRINSECOS POR AJUSTE CON EXPERIMENTOS, D) IDENTIFICAR LOS MECANISMOS EN LA INTERFAZ PEC Y ENCONTRAR EL PASO LIMITANTE, E) SIMULAR LAS ESTRUCTURAS SOLIDAS Y LIQUIDAS EN LA INTERFAZ Y ENCONTRAR ESTRUCTURAS OPTIMAS, F) DESARROLLAR UN METODO ALTERNATIVO A LOS CIRCUITOS EQUIVALENTES PARA ANALIZAR LOS DATOS DE IMPEDANCIA, G) FORMULAR DIRECTRICES PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS PEC ALTAMENTE EFICIENTES,EL ACOPLAMIENTO DE DIFERENTES ESCALAS RESULTA COMPLEJO Y LA INVESTIGACION DE NUEVOS SISTEMAS PEC IMPULSARA EL DESARROLLO DE ENFOQUES MULTIESCALA Y EL AVANCE EN EL DISEÑO DE MATERIALES E INTERFACES MEDIANTE EL MODELADO, ESTE ENFOQUE ES MUY INNOVADOR DENTRO DEL CAMPO Y TAMBIEN PUEDE SER TRANSFERIDO A OTROS SISTEMAS ELECTROQUIMICOS, LOS GRUPOS EXPERIMENTALES Y LA INDUSTRIA SE BENEFICIARAN DE LAS DIRECTRICES SOBRE ESTRUCTURAS Y PASOS LIMITANTES, ESTE PROYECTO ENTRE GRUPOS EUROPEOS DE RECONOCIDO PRESTIGIO EN EL CAMPO ESTIMULARA FUTURAS INVESTIGACIONES Y COLABORACIONES EN EUROPA, SISTEMAS FOTO-ELECTROQUÍMICOS\RUPTURA DE LA MOLÉCULA DE AGUA\SIMULACIÓN MULTISCALA\ÓXIDO DE HIERRO\ENERGÍA LIMPIA

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