Joniska lösningar for energiapplikationer
Det långsiktiga målet för vår forskning inom området Joniska lösningar för energiapplikationer är att förstå, simulera och utvärdera joniska lösningar för olika applikationer, t ex gasseparering & -omvandling, batterier, absorptionscykler, etc.
Kompetensområden
Ny teknik för CO2-separation
Forskningsområde: Termodynamik (absorptionskapacitet, egenskaper); Kinetik (hastighet, egenskaper); Processmodellering och optimering (Aspen Plus); Energianvändning.
Forskningsmål: Att utveckla och tillämpa ny gasseparationsteknik baserad på joniska vätskor och djupa eutektiska lösningsmedel, exempelvis för CO2-avskiljning i fossila bränsleovandlingsanläggningar och för CO2-separation i biomassarelaterade processer.
Teoretisk studie
Forskningsområde: Metodutveckling för massöverföring vid gränssnittet för komplexa fluider med komplexa fasta ytor i mesoskala.
Forskningsmål: Utveckla en ny metod för att beskriva massöverföring vid mesoskala baserat på kombinationen av AFM-molekylsimulering-modellering.
Teoretisk modellering
Forskningsområde: Modellutveckling och dess tillämpning vid undersökning av massöverföring och processanalys.
Forskningsmål: Förutsäga egenskaper och fasjämvikt; Utvärdera processprestanda (teoretisk energianvändning och mängden cirkulerande lösningsmedel) för CO2-separation; Genomföra mekanismstudier om hur man uppnår hög absorptionskapacitet och hastighet för CO2-separation med jonvätskebaserade lösningsmedel; Studera nano-inneslutningseffekten på fluidens egenskaper.
Ny teknik för CO2-omvandling
Forskningsområde: Teoretisk screening, labbtester och mekanismstudier.
Forskningsmål: Att utveckla nya CO2-omvandlingstekniker genom elektroreduktion, där joniska vätskor och djupa eutektiska lösningsmedel utvecklas; Att klargöra den intrinsiska mekanismen baserad på avancerad experimentell karaktärisering och datormodellering.
Teknikutvärdering
Forskningsområde: Processmodellering, prestandautvärdering och jämförelse av gasseparation baserad på Aspen Plus i kombination med pilottester.
Forskningsmål: Screena lämpligt lösningsmedel och process för specifik gasseparation med hänsyn till up- och downstream-förhållanden; Utvärdera prestandan för olika lösningsmedel/teknologier för en specifik gasseparationsprocess.
Hållbara batterier
Forskningsområde: Teoretisk studie, labbtester och mekanismstudier.
Forskningsmål: Att utveckla nya elektrolyter baserade på joniska vätskor; Att utveckla SiOx-baserade anoder med hjälp av biobaserade material; Att utveckla katoder från återvunna metaller; Att klargöra mekanismen baserad på avancerad karaktärisering.
Pågående projekt
-
EPOCH
Väte (H2) är oumbärligt i vårt dagliga liv och förväntas också vara en ren energikälla. Den nuvarande produktionen är dock beroende av ångreformering som släpper ut betydande mängder koldioxid som biprodukt.
-
Grönt väte och bio-aromatiska kemikalier från lignin
Identifiera och anpassa lignin och dess derivat.
-
Bio-väte och kemikalier från lignin och vatten
Identifiera lovande joniska vätskor (ILs) samt syntetisera och karakterisera ILs.
-
In silico-studie för behandling av biomassa med joniska vätskor och produktion av väte
Utveckla multiskalig metodik och vidare implementera den i utvecklingen av joniska vätskor för att producera bio-väte från lignin i en metallfri process.
-
Bio-baserade aromatiska kemikalier och grön väte från lignin
Identifiera lignin och dess derivat, utveckla joniska vätskor och elektrokatalysatorer och skapa en systematisk databas.
-
Hållbara fastelektrolytbatterier med litium
Utveckla elektrolyter och elektroder samt testa prestanda. Målet är också att skapa en systematisk databas för att spåra material- och energiflöden.
-
CO2-absorption och omvandling till urea
Utveckla elektrolyter baserade på joniska vätskor (IL) och bimetalliska katalysatorer.
-
CO2-absorption och användning
Urval och design av joniska vätskor och prestandatestning av CO2-omvandling med elektroreduktionsmetod.
-
Design av potentiella djup-eutektiska lösningsmedel för CO2-avskiljning och omvandling till organiska carbonater
Design av djup-eutektiska lösningsmedel (DES).
-
Framställning och utvärdering av porös vätska för koldioxidavskiljning
Designa, syntetisera och karakterisera mikroporösa material.
-
Energieffektiv process för samtidig CO2-avskiljning/rengöring och komprimering
Design och identifiering av joniska vätskor (ILs).
-
Nyskapande kostnadseffektivt avskiljande av koldioxid (CO2) från svenska kraftvärmepannor
Design och urval av joniska vätskor (ILs) med hjälp av teoretiska modeller.