Perovskitbaserade redoxmaterial för energiomvandling och produktion av baskemikalier

Forskningsprojekt, 2026 – 2030

Framtidens energisystem och industrier kommer att kräva nya, effektiva och miljövänliga processer för energiomvandling och produktion av baskemikalier. Här erbjuder metalloxider av perovskitstruktur unika möjligheter. Dessa är flexibla material vars termodynamiska och katalytiska egenskaper kan varieras i det oändliga genom substitution av dess huvudbyggstenar med andra element. Att upptäcka, utveckla och framställa nya användbara kristallina material är en viktig aktivitet inom kemi, fysik och materialvetenskap. Det kan dock vara väldigt arbetsamt. Traditionellt har man prövat sig fram och sedan tvingats verifiera teorier med resurs- och tidskrävande experiment. Under det senaste decenniet har dock nya insikter och förbättrad datorkraft öppnat nya dörrar. Idag är det möjligt att bilda sig en uppfattning om okända materials egenskaper genom datorberäkningar. Detta sparar mycket tid och arbete och gör det möjligt att fokusera på de mest lovade sammansättningarna. Fullt utvecklade skulle dessa metoder vara ovärderliga, inte minst för utvecklingen av material till nya effektiva och miljövänliga termokemiska processer. Vi har för närvarande ledande expertis inom utveckling och tillverkning av material av perovskitstruktur för förbränning, förgasning, koldioxidavskiljning och vätgasproduktion. Målet i detta projekt är att utveckla nya material med egenskaper som passar för syntes av baskemikalier såsom kolmonoxid, eten och acetaldehyd. För att detta skall vara möjligt fodras material med rätt syrepotential i oxiderat och reducerat tillstånd, vid tekniskt relevanta temperatur- och trycknivåer, samt med förmågan att uppnå hög selektivitet för önskade reaktioner. Projektet involverar tre steg. Steg ett är design av material genom avancerad generativ datormodell. Steg två är syntetisering av lovande material. Steg tre är utvärdering i labb. Målsättningen är att bidra både till utvecklingen av nya kemiska processer och till utvecklingen av nya metoder för materialupptäckt.