
FOREST2+ proiektu kolaboratiboak material fotoaktiboen eta CO2-aren bihurketa fotokatalitikorako sistema baten garapena izan du ardatz, energia berriztagarriak lortzeko helburuarekin. Asmo handiko helburu hau CO2-a birziklatuz energia-iturri garbiak lortu ahal izateak eta kutsadurarekin eta klima-aldaketarekin lotutako arazoak aritzeak duen garrantzia handiaren ondorio da. Testuinguru horretan, proiektua, eskualde mailako ikerketa-estrategiekin bikain bat etortzeaz gain, H2020 Europako Programako lehentasunezko gizarte-erronkekin dator bat. Azken urteotan, material fotoaktiboen garapenarekin zerikusia duten aurrerapen esanguratsuak aurkeztu dira, esate baterako, oxido erdieroaleen gaineko nanopartikulak, perovskitak, grafenoa edota MOF-ak. Haatik, era berean, ezinbestekoa da erreaktibo, fotokatalizatzaile eta argiaren arteko erlazio egokia ahalbidetzeko gailu oso efizienteetan aurrerapausoak ematea. Horregatik, FOREST2+ proiektuak fotoerreakzioko sistema esperimental bat eratzen duten elementu ezberdinen garapen integrala ikertu du: i) CO2-a gutxitzeko funtzio anitzeko fotokatalizatzaileak diseinatzea; ii) eguzki-fotoerreaktoreak optimizatzea (argia atzematea, masa transferitzea, erreaktibotasuna); eta iii) Erabilera anitzeko sistema esperimental bat garatzea eguzki-argipean erabiltzeko.
Proiektua ongi garatzeko, partzuergoko kideek osatutako diziplina anitzeko talde bat behar da. Lurederraren aldetik, fotokatalizatzaile mota ezberdinak diseinatu eta sintetizatu dira, oxido erdieroale puruetan (TiO2, CeO2, ZrO2) oinarrituak, eta dopin ezberdinekin (Ni, Co); eta NUP-InaMat2-en aldetik, fotokatalizatzaile horietan aldaketak egingo dira nanopartikula metalikoekin (Ru) eta material xurgatzaileekin (Metal Organic Frameworks), eta mikro-gailuen fabrikazioa (mikro-erreaktoreak) eta fotoerreakzioko esperimentuak gauzatu dira. Proiektuarekin lortu den azken helburua eguzki-erreaktore fotokatalitiko bat garatzea da. Bertan, CO2-aren fotobihurketa egin daiteke jardun jarraituan, H2 erabiliz metanoa eskuratzeko, eta energia-iturri modura soilik eguzkiaren argia erabiliz. Proiektuan lortu diren tarteko helburuen artean honako hauek nabarmentzen dira:
-
- Flame Spray Pyrolysis (F SP) izenekoaren teknologiaren erabilera aniztasuna egiaztatzea, nano-oxidoen hainbat konposizio ekoizteko (Ni-TiO2, Co-TiO2 eta Ce-ZrO2).
- Ekoizpen-parametroak doitzea, eta ekoizpenak optimizatzea, nanomaterialei eman nahi zaizkien propietate eta ezaugarriak lortzeko.
- Nano-oxi konposizio ezberdinekin prestatutako sakabanatzeen optimizazioa
- bi, materialak dagokion bitartekoan ongi integratzea lortuz, horren ondorioz, sakabanatze egonkor eta homogeneoak emanez.
- Egitura porotsuaren sintesi eta aktibaziorako protokolo espezifiko bat diseinatzea produktuetan lortu asmo nahi diren propietate fisiko-kimikoak erdiesteko, hala MOF-ekoak nola horien material deribatuenak: oxidoak eta ikatzak.
Metalezko oxido ezberdinen jarduera fotokatalitikoaren ikerketa eta analisia, hala komertzialak nola FSP bidez sintetizatuak; eta baita MOF-en pirolisi bidez eta tratatu gabeko MOF-en bidez lortutako ikatza grafitizatuak ere.
- Prozesua industria jardunean txertatzea, CO2-aren fotobihurketa egiteko propietate egokiak dituzten oxido mistoetan oinarritutako nanopartikulak lortzeko; izan ere, FSP teknologiaren indargune batzuk frogatu dira, esate baterako, erabilera aniztasuna, errepikagarritasuna eta mailakagarritasuna.
- Egiazko eguzki-argipean erreakzio foto-termoinduzituak gauzatzeko prototipo bat egitea.
Halaber, proiektuak iraun duen bitartean, bazkideek dibulgaziorako zenbait lanketa egin dituzte, proiektuko emaitzak jakinarazteko. Orain arte, bi artikulu argitaratu dira, eta horietan emaitzak, hein batean, proiektutik eratortzen dira zuzenean.
.- UiO-66 MOF-Derived Ru@ZrO2 Catalysts for Photo-Thermal CO2 Hydrogenation. F Almazán, M Lafuente, A Echarte, M Imizcoz, I Pellejero, LM Gandía. Chemistry 5 (2), 720-729
.- The 3D-Printing Fabrication of Multichannel Silicone Microreactors for Catalytic Applications. A Ibáñez-de-Garayo, M Imizcoz, M Maisterra, F Almazán, D Sanz, F Bimbela, A Cornejo, I Pellejero, LM Gandía…Catalysts 13 (1), 157
Halaber, bi kongresutan parte hartu da; eta bertan, horma-irudi formatuan, proiektuko emaitzak aurkeztu dira: SECAT Katalisiaren Espainiako Elkartearen Bilkura, Valentzia 2021; eta CARBOCAT 2022 Zaragoza.