Abstract
De productie van alternatieve brandstoffen en de bescherming van onze leefomgeving zijn twee van de meest intensief bestudeerde onderwerpen. Efficiënte productie van betaalbare alternatieve brandstoffen vereist de ontwikkeling van nieuwe materialen en de implementatie van nieuwe methoden. Anderzijds vereist het elimineren van gevaarlijke stoffen uit afvalgassen en lucht nieuwe milieuvriendelijke technologieën. In dit project zullen we beide problemen tegelijkertijd aanpakken door volledig functionele foto-elektrochemische systemen te ontwikkelen die organische verontreinigende stoffen in afvalgassen aan de ene kant van het apparaat afbreken (fotoanode), terwijl aan de andere kant waterstofgas wordt geproduceerd (kathode). Waar de zuurstofevolutiereactie vaak het knelpunt is bij conventionele foto-elektrochemische watersplitsing, wordt dit probleem hier omzeild door organische verontreinigende stoffen te gebruiken als elektronendonoren, die gemakkelijker kunnen worden geoxideerd dan water. De drijvende kracht achter het hele proces is rechtstreeks zonlicht. Daarom zullen eerst meer zonlichtactieve fotoanodematerialen worden gesynthetiseerd. Na rigoureuze karakterisering en screening van hun fotoactiviteit, worden deze katalysatoren geïntegreerd in een volledig functionele foto-elektrochemische testopstelling, waarmee alle relevante intrinsieke kinetische en massaoverdrachtsparameters kunnen worden afgeleid. Deze laatste worden gebruikt als input voor een multiphysics computational fluid dynamics (CFD) -model waarmee de gehele proceswerking en het foto-elektrochemische celontwerp op een beheersbare manier en zonder excessieve kosten kunnen worden verbeterd. Uiteindelijk zal op basis van de resultaten van de CFD-studie een demonstratie-eenheid op laboschaal worden gebouwd om het toepassingspotentieel van deze multifunctionele zonlichtgedreven technologie aan te tonen.
Onderzoeker(s)
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)