STEFANIA DOPPIU
TALDE BURUA
Taldeak material erreaktibo funtzionalak garatzen ditu energia termikoa (TES) biltegiratzeko eta erregaia ekoizteko, adibidez, hidrogenoa. Gure jardueren barnean gas-solido, likido-solido eta solido-solido erreakzio kimikoen azterketa daude. Helburu gisa energia termikoa biltegiratzeko erreakzio kimikoen esparruan ezagutza berria sortzea dugu, industria-aplikazioetara transferitzeko baldintza guztiak betetzen dituzten etorkizun handiko materialak ekoitziz. Hori lortzeko, taldeak barne hartzen ditu materialen sintesia, optimizazioa, estrategien hobekuntza (egokitzapen termodinamikoa, erreakzio-mekanismoak, zinetika, itzulgarritasuna, bero-transferentzia, etab.) eta bizi-ziklo prozesu guztiak.
TES-erako solidoen erreakzioak: TES aplikazioetarako erreakzio kimiko solido-solido guztiek fase-aldaketako materialen (PCM) antzeko ezaugarriak dituzte. Erreakzio hauek tenperatura konstante batean gertatzen dira etA transformazioaren izaera kimikoaren ondorioz energia-dentsitate handiagoak lortzen dira. Erreakzio horiek abantaila esanguratsuak dituzte PCM solido-likidoekin alderatuta, ez dutelako ihes-fenomenorik eta bero-transferentziako fluidoarekin kontaktu zuzenean lan egiteko aukera zabaltzen dutelako. Aldi berean, erreakzio solidoek tenperatura-tarte handietan lan egiten dute, eta horri esker industria-aplikazioen espektro zabala estaltzen da. Nabarmentzekoa da sulfato-familia ezberdinei buruz egiten ari garen ikerketa, potentzialtasun handia erakusten baitute energiaren dentsitateari, ziklagarritasunari eta iraunkortasunari eta eraldaketa-zinetikari dagokienez.
TESetarako erreakzio termokimikoak: Energia termikoki biltegiratzeko ahalmen handia duten materialak garatzea ezinbestekoa da gaur egun erabiltzen diren sistemen kostua murrizteko, hala material hauek hainbat aplikazio industrialetan inplementatzeko. Bereziki, gas-solido erreakzio kimiko itzulgarrietan oinarritutako sistema termokimikoak hautagai egokitzat jotzen dira, berezko dentsitate energetiko handia dutelako eta hauek osatzeko materialen kostua nahiko baxua dutelako. Gure taldean biltegiratze termokimikoko bi sistema mota ikertzen ditugu, batzuen funtsa oxidoetan oinarritutako erredox erreakzioak izanik eta besteena aldiz oxidoetan oinarritutako karbonatazio erreakzioak. Batetik, oxido misto berrien garapena ikertzen dugu, lan-tenperatura nahi den aplikaziora egokitzeko. Bestetik, geldotasun zinetikoaren eta itzulgarritasun eskasaren arazoa jorratzen dugu, hautatutako katalizatzaile eta nanomaterialak gehituz, horrela materialen sinterizazioa saihestuz. Definitiboki, energia termikoa tenperatura tarte zabal batean (200 - 1000 ºC) biltegiratzeko erreakzio termokimikoak aztertzen ditugu.
Hidrogenoa ekoizteko ziklo termokimikoak: Energia berriztagarrietatik hidrogenoa eta erregaiak ekoiztea funtsezkoa da gure gizartea deskarbonizatzeko, erregai fosilen erabilera murriztu egiten baita lehen mailako iturri gisa. Testuinguru horretan, hidrogenoa ekoizteko etapa bi edo gehiagotako ziklo termokimikoen garapenean zentratzen gara. Ziklo mota hauen ezaugarria lan-tenperatura oso altuak dira (1000 ºC-tik gorakoak), eta tenperatura altuko bero-iturriak behar izaten dituzte (CSP, adibidez), hala ekoizpen-tokiari mugatuta izanik. Ziklo termokimikoen garapena ahalik eta tenperatura txikienean ikertzen ari gara, 500 ºC inguruan. Helburua hidrogenoa ekoizteko modulu deszentralizatuak garatzea da. Modulu horiek, adibidez, hondar-beroa duten industria-inguruneetan integratzen dira, bero-iturri gisa. Nabarmentzekoa da karbonatoekin konbinatutako oxido mistoen ikerketa. Ikerketa-prozesuan honako hauek sartzen dira: nahasketa berrien identifikazioa, erreakzionatzen duten materialen optimizazioa, termodinamika (ordezkapen atomiko bidezko egitura aldaketa), zinetika (hautatutako katalizatzaileak gehituz) eta itzulgarritasuna (gehigarri nanoegituratuak txertatuz) aldatuz.
