Från vänster: Xiaoyan Ji, Staffan Lundström och Mark Rayson

VR-bidrag till tre tekniska forskningsprojekt

Publicerad: 3 december 2012

Forskare på institutionen för Teknikvetenskap och matematik fick bra utdelning i Vetenskapsrådets stora utlysning av forskningsbidrag för 2012.

Tre projekt beviljades bidrag, representerade av professor Staffan Lundström, strömningslära, biträdande professor Xiaoyan Ji, energiteknik och Mark Rayson, forskare inom ämnet teknisk-vetenskapliga beräkningar.

Utvecklar modell för att styra partiklar i porösa material

Det projekt Staffan Lundström fått bidrag för handlar om att titta på strömning i porösa material och hur partiklar filtreras i poröst material. Ett projekt som sker i samarbete med professor Peter Wall på matematik och professor Mikael Sjödahl på experimentell mekanik.

– Det finns tillämpningar i filtreringsprocesser och vid tillverkning av kompositer, säger Staffan Lundström. Du kanske vill fånga upp en viss typ av partiklar eller få vissa partiklar att åka till ett visst ställe i materialet för att få en särskild funktionalitet. Till exempel vissa typer av elektriska egenskaper.

I ett första skede handlar det om att utveckla en generell metod för strömning och filtrering i porösa material, en metod som ska gå att applicera på nästan vad som helst.

– Pengarna från Vetenskapsrådet gör det möjligt för oss att utveckla de numeriska och experimentella metoderna längre än vad vi kunnat idag. Infrastrukturen i form av labb och utrustning finns redan, men det är arbetstiden som kostar. Vi kommer att kunna anställa en ny doktorand och för det här projektet har vi även samarbete med forskare i Lettland, Sydkorea och Australien, berättar Staffan Lundström.

Separerar koldioxid med hjälp av jonisk vätska

Xiaoyan Ji har tillsammans med en professor från Finland och en professor från Tyskland fått bidrag för forskning som handlar om att studera viskositet vid separering av koldioxid med hjälp av joniska vätskor.

– Vi använder teoretiska och experimentella mätningar för att göra det möjligt att separera koldioxid från syntesgas, biogas eller rök, förklarar Xiaoyan Ji.

I förlängningen väntas stora miljövinster komma från Xiaoyans och hennes kollegers forskning. Minskade koldioxidutsläpp från exempelvis kolkraftverk är en fördel. En annan nytta är att uppgraderad biogas kan användas som ett substitut till naturgas och som miljövänligt drivmedel. Något som också är positivt är att när syntesgas renas från koldioxid så ökar effektiviteten vid produktionen av värdefulla kemikalier.

Första principens modell

Slutligen så har Mark Rayson beviljats bidrag för ett projekt med titeln ”Pushing the Quantum Mechanical Simulation of Materials to the Limit”.

– Det handlar om att använda flerskalig modellering, som baseras på beräkningar av första principens kvantmekanik, i syfte att simulera ett materials egenskaper. Det här är en av de stora utmaningarna i modern vetenskap som påverkar så gott som alla forskningsområden, berättar Mark Rayson.

Det övergripande syftet med arbetet är att få fram en stor förändring i förmågan att använda ab initio modellering. Ab initio är latin för ”från början” och i detta sammanhang är det en första principens modell, det vill säga en modell som inte kräver experimentell input.