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PID2021-126076NB-I00

Financiado

OPTIMIZACION COMPUTACIONALMENTE ASISTIDA DE NUEVOS CATALIZADORES MXENE BIDIMENSI...

OPTIMIZACION COMPUTACIONALMENTE ASISTIDA DE NUEVOS CATALIZADORES MXENE BIDIMENSIONALES PARA LA REDUCCION DE GASES DE EFECTO INVERNADERO Y GENERACION DE HIDROGENO LA SOCIEDAD ACTUAL SE ENCUENTRA EN LA ENCRUCIJADA DE ENCONTRAR EL EQUILIBRIO ENTRE SATISFACER LAS CRECIENTES DEMANDAS ENERGETICAS GLOBALES PERO A LA VEZ CONSEGUIRLO DE UNA MANERA SOSTENIBLE. LAS AGENDAS INTERNACIONALES SE CENTRAN... ver más

01/01/2021

169K€

Presupuesto del proyecto: 169K€

Líder del proyecto

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

Total investigadores 327

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Líder del proyecto

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

Total investigadores 327

Presupuesto del proyecto 169K€

Descripción del proyecto LA SOCIEDAD ACTUAL SE ENCUENTRA EN LA ENCRUCIJADA DE ENCONTRAR EL EQUILIBRIO ENTRE SATISFACER LAS CRECIENTES DEMANDAS ENERGETICAS GLOBALES PERO A LA VEZ CONSEGUIRLO DE UNA MANERA SOSTENIBLE. LAS AGENDAS INTERNACIONALES SE CENTRAN EN LA REDUCCION DE DIOXIDO DE CARBONO (CO2) Y METANO (CH4), DEDICANDO GRANDES ESFUERZOS EN ENCONTRAR MATERIALES ADECUADOS PARA LAS TECNOLOGIAS DE CAPTURA Y ALMACENAMIENTO DE CARBONO (CAC) Y TAMBIEN COMO CATALIZADORES EN LA CAPTURA Y USO DE CARBONO (CCU), UN PROCESO TECNOLOGICAMENTE MAS ATRACTIVO Y QUE TIENE EL POTENCIAL DE DAR VALOR AÑADIDO A LA ECONOMIA DE GESTION DE RESIDUOS DE CO2, CON OBVIOS BENEFICIOS SOCIALES, ECONOMICOS Y AMBIENTALES. TODO ELLO ESTA LIGADO CON EL USO DE HIDROGENO (H2) VERDE CON BAJA HUELLA DE CARBONO, TAMBIEN UN PLAN ESTRATEGICO EN LA AGENDA DE LA UNION EUROPEA. SIN EMBARGO, LOS MATERIALES CATALITICOS DE CCU Y GENERACION DE H2 QUE SE UTILIZAN ACTUALMENTE PRESENTAN DIFERENTES INCONVENIENTES, SEA POR EL USO DE METALES DE TRANSICION ESCASOS Y COSTOSOS, UNA FALTA DE SELECTIVIDAD, PROBLEMAS DE AGLOMERACION Y ENVENENAMIENTO, O BAJAS TASAS DE CONVERSION EN PROCESOS FOTO- Y ELECTROCATALITICOS.EL PROYECTO GREEN2DCAT ABORDA ESTE PROBLEMA DESDE UNA NUEVA PERSPECTIVA, PROPONIENDO NUEVOS CARBUROS Y NITRUROS DE METALES DE TRANSICION BIDIMENSIONALES, LLAMADOS MXENES, COMO MATERIALES ALTAMENTE ACTIVOS Y ABUNDANTES QUE, DADA SU ALTA SUPERFICIE ESPECIFICA, PODRIAN ACTUAR COMO CATALIZADORES HETEROGENEOS, PERMITIENDO LA GENERACION DE CCU Y H2 A GRAN ESCALA. CON ESTE FIN, SE PLANTEA UNA DOBLE ESTRATEGIA QUE INCLUYE I) ESTUDIOS COMPUTACIONALES DE SISTEMAS TESTEADOS EXPERIMENTALMENTE DE MANERA CONTROLADA, DE FORMA QUE AYUDEN A SU INTERPRETACION Y PERMITAN UN AVANCE SIGNIFICATIVO EN EL CAMPO, Y II) EXTENSIVOS ESTUDIOS COMPUTACIONALES DE EXPLORACION DESTINADOS A SELECCIONAR LOS MEJORES CANDIDATOS PARA APLICACIONES CONCRETAS, CON EL FIN DE GUIAR FUTUROS EXPERIMENTOS. PARA EL ESTUDIO DE DICHOS PROCESOS SE COMBINAN DIFERENTES METODOLOGIAS QUE INCLUYEN ESTUDIOS TERMODINAMICOS Y CINETICOS EN CONDICIONES DE TRABAJO, MODELIZACION DE LAS REACCIONES MEDIANTE EL METODO DE CINETICO MONTE CARLO O MODELOS MICROCINETICOS, Y UN SEGUIMIENTO DE LA REACCION ASISTIDO COMPUTACIONALMENTE MEDIANTE SIMULACIONES DE ESPECTROS DE FOTOEMISION DE RAYOS X E INFRARROJOS. SE APLICARAN TECNICAS DE APRENDIZAJE AUTOMATICO DE LOS DESCRIPTORES CLAVE QUE GOBIERNAN EL PROCESO REACTIVO PARA ESTABLECER QUE ASPECTOS DE COMPOSICION, GROSOR Y TERMINACION SUPERFICIAL MAXIMIZAN LA POTENCIA CATALITICA, ASI COMO PARA IDENTIFICAR MXENES FOTOACTIVOS CAPACES DE TRABAJAR BAJO RADIACION VISIBLE, PARA LOS QUE SE ESTUDIARAN LOS TIEMPOS DE VIDA Y LOS PERFILES DE REACCION DE LOS ESTADOS EXCITADOS.SE EXPLORARA UNA SERIE DE REACCIONES DE CCU Y GENERACION DE H2, QUE INCLUYEN EL DESPLAZAMIENTO INVERSO DEL VAPOR DE AGUA (RWGS), LA METANACION DE CO2, LA OXIDACION PARCIAL DE CH4, LA HIDROGENACION DE ETILENO, ASI COMO LA DESCOMPOSICION FOTOCATALITICA DEL AGUA Y LA OXIDACION PARCIAL DE METANOL, ADEMAS DE LAS CAPACIDADES DE CAC Y CONCENTRACION Y SEPARACION DE CH4 DEL BIOGAS. LA MAYOR PARTE DE ESTE TRABAJO SE LLEVARA A CABO EN COLABORACION CON LIDERES EXPERIMENTALES EN EL AMBITO DE ESTUDIO, COMO EL PROF. BARSOUM DE LA UNIVERSIDAD DE DREXEL (EE.UU.), UN PADRE DE LOS MXENES, LOS PROFS. FEDOROV Y MULLER EN ETH ZURICH, EL PROF. KOPTYUG EN EL CENTRO INTERNACIONAL DE TOMOGRAFIA EN NOVOSIBIRSK (RUSIA) Y LOS PROFS. N. HOMS Y P. RAMIREZ DE LA PISCINA EN LA UNIVERSIDAD DE BARCELONA. ATALISIS HETEROGENEA\APRENDIZAJE AUTOMATICO\ESTADOS EXCITADOS\SIMULACION DE XPS E IR\CALCULOS DE DFT Y GW\NANOESTRUCTURAS\DESCOMPOSICION DEL AGUA\CAPTURA Y CONVERSION DE CO2 Y CH4\MXENES\FOTOCATALISIS

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