Projektová činnosť

Národné

NOEL – Neušľachtilé katalyzátory pre efektívne štiepenie vody v pokročilých elektrolyzéroch
Non-Noble Electrocatalysts for Efficient Water Splitting in Advanced Electrolyzers
Program: Plán obnovy EÚ
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: Ľudská spoločnosť v súčasnosti čelí významným výzvam súvisiacim s klimatickými zmenami vyvolanými intenzívnou industrializáciou hospodárstva a vysokým uvoľňovaním oxidu uhličitého do atmosféry. Aby sa minimalizovali závažné negatívne dôsledky tohto javu, rozvinuté krajiny siahajú po dekarbonizácii ekonomiky a hľadajú alternatívne zdroje energie, ako aj suroviny pre priemysel. Tu môže vodík (H2) ako najjednoduchší a najrozšírenejší prvok vo vesmíre zohrať dôležitú úlohu pri prechode na nízko uhlíkové hospodárstvo. Výroba zeleného H2 prostredníctvom procesu nazývaného elektrolýza – tiež označovaného ako „čistý H2“ je podmienená použitím obnoviteľných zdrojov energie, ako je slnečná alebo veterná energia. Pri elektrolýze dochádza k rozloženiu vody na molekuly vodíka a kyslíka, pričom takto pripravený vodík sa môže hneď spotrebovať alebo uložiť a použiť v prípade potreby. Hlavným cieľom tohto projektu je prispieť k ekonomickej životaschopnosti výroby zeleného vodíka znížením nákladov na elektrokatalyzátori v budúcich elektrolyzéroch a palivových článkoch. Tento cieľ sa dosiahne syntézou inovatívnych elektrokatalyzátorov z neušľachtilých kovov na báze fosfidov prechodných kovov ako hlavných komponentov membránových elektrolyzérov na výmenu protónov. Kľúčová úloha bude venovaná vývoju bifunkčných elektródových materiálov pre reakciu vývoja vodíka a reakciu vývoja kyslíka s dôrazom na udržanie nízkych nákladov a vysokej účinnosti vhodných pre komerčné aplikácie. Splnenie tohto cieľa prispeje k udržaniu konkurencieschopnosti zelenej energie v počiatočnom období dekarbonizácie ekonomiky.
Doba trvania: 1.9.2024 – 31.8.2026
HERO – Elektrokatalyzátory pre efektívnu produkciu vodíka pre budúce elektrolyzéry a palivové články
Hydrogen evolution electrocatalysts for future electrolyser and fuel cells
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: klimaticky neutrálnu Európu“ aj Európska komisia a Slovensko má dnes vypracovanú národnú vodíkovú stratégiu.Už v roku 2015 bola založená Národná vodíková asociácia na podporu výskumu, implementácie a využívaniavodíkových technológií. V súčastnosti v Košiciach vzniká Vodíkové technologické centrum s hlavnou koncepciou„Power-to-Gas“ využívajúcou obnoviteľné zdroje energie bez negatívnych dopadov na ľudský život a závislosti nafosílnych palivách. Voda je dôležitým zdrojom vodíka a elektrolýza vody sa javí ako najsľubnejšia technológia navýrobu vodíka. Avšak skôr než bude možné uznať vodík za ekonomicky rentabilný zdroj paliva a využívať ho prerozsiahle aplikácie s mimoriadnym energetickým potenciálom, je nevyhnutné vyvinúť jednoduc hé, efektívne abezpečné metódy jeho získavania. Zatiaľ elektrochemicky najaktívnejšie katalyzátory pre vývoj vodíka (HER) snajnižším nadpätím sú vzácne kovy. Vysoké náklady a nedostatok vzácnych kovov motivujú vedcov k hľadaniukonkurenčných lacných alternatív. Vnútorná štruktúra fosfidov prechodných kovov ich predurčuje k využitiu akoelektrokatalyzátory, ktoré by mohli výrazne vylepšiť výkon v zostave membránových elektród pre vývoj vodíka.Vynikajúca disperzia a pórovitosť takýchto elektrokatalyzátorov umožní plné využitie aktívnych miest v elektródovejreakcii a tým zlepšenie elektrokatalytickej účinnosti. Preto je hlavnou výzvou tohto projektu zníženie výrobnýchnákladov na výrobu vodíka a zároveň udržanie vysokej účinnosti elektrolýzy vody v membrán ovýchelektrolyzéroch. Podstatný cieľ projektu bude venovaný zdokonaleniu elektródových materiálov elektrolýzy vody nabáze modifikovaných uhlíkových vlákien, výsledkom čoho bude technológia, ktorá by mala viac priblížiť využitie vodíka ako paliva v komerčných aplikáciách.
Doba trvania: 1.7.2021 – 30.6.2025
Fosfidy prechodných kovov pre elektrolytický rozklad vody
–
Program: DoktoGrant
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bera Cyril, PhD.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2023
Vývoj elektródového materiálu na báze uhlíkových vlákien dopovaných fosfidmi kovov pre elektrokatalýzu vodíka.
Development of electrode materials based carbon fibers doped with metal phosphides for electrocatalysis of hydrogen evolution reaction.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: Vodík, produkovaný z obnoviteľných zdrojov energie sa považuje za palivo budúcnosti, ktorý má šancu znížiť energetickú závislosť vyspelých krajín od dovozu ropy a zlepšiť kvalitu ľudského života. Vodík vyrobený elektrolýzou z vody, by mohol byť trvalo udržateľným a nevyčerpateľným zdrojom energie. Avšak, aby sa proces získavania vodíka z vody uznal ako ekonomicky výhodný musia byť vyvinuté jednoduché, účinné a bezpečné metódy získavania vodíka, jeho transportu a uskladnenia. Predkladaný projekt bude zameraný na prípravu nových katalyzátorov pre efektívny vývoj vodíka z vody. Metódou elektrostatického zvlákňovania polymérov z voľnej hladiny budú pripravené pórovité uhlíkové vlákna modifikované kovovými nanočasticami a nanočasticami fosfidov kovov, ktoré budú katalyzovať vývoj vodíka pri nízkych nadpätiach, podobných platine a drahým kovom. Výstupom projektu bude navrhnutá kompaktná elektróda pozostávajúca z modifikovaných uhlíkových vlákien, ktorá by efektívne katalyzovala vývoj vodíka.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022