Analytiska metoder och LCA för hållbara energimaterial
- Diarienummer
- APR23-0012
- Projektledare
- Kozyatnyk, Ivan
- Start- och slutdatum
- 240501-300430
- Beviljat belopp
- 1 499 774 kr
- Förvaltande organisation
- Linköping University
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Som svar på det globala skiftet mot hållbar energi, syftar detta projekt till att utveckla avancerade analytiska tekniker för framväxande material inom förnybar energi, som hybridsolceller och miljövänliga batterier. I samarbete med Laboratoriet för organisk elektronik (LOE) vid Linköpings universitet kommer jag att fokusera på att skapa metoder för ren, selektiv syntes av energimaterial och förfina miljökonsekvensbeskrivningar genom livscykelanalys (LCA). Projektet omfattar: -Designa avancerade kromatografiska och masspektrometriska tekniker för att karakterisera hållbara energimaterial, belysa deras reaktionsvägar och mekanismer. -Utveckling av kvalitetskontroll och standardiseringsprotokoll med hjälp av analytiska instrument som LC och GC-MS, vilket säkerställer enhetlig materialproduktion. -Genomföra omfattande LCA:er för att minimera miljöavtryck från ny teknik, som täcker hela deras livscykel. -Undersöker nedbrytningsvägar för dessa material för att förstå deras stabilitet och livslängd. Detta samarbete förenar LOE:s expertis inom organiska energimaterial med mina färdigheter inom separationstekniker och miljöanalys, vilket leder till innovativa analytiska metoder för hållbara energimaterial. I linje med Stiftelsen för Strategisk Forsknings uppdrag syftar detta projekt till att stärka Sveriges position inom forskning om förnybar energi och bidra till den globala utvecklingen mot hållbara energilösningar.
Populärvetenskaplig beskrivning
As the world transitions to renewable energy, next-generation materials will be crucial to enable technologies like solar panels, electric vehicle batteries, and smart grids. Materials made from organic polymers and bio-compounds have shown particular promise as more sustainable alternatives to conventional inorganic materials. However, these novel organic materials are highly complex. To speed up their development and real-world deployment, researchers need better ways to analyze and optimize them. More work is also needed to understand their environmental impacts across their full lifecycle. This project aims to tackle these challenges by developing cutting-edge analytical techniques tailored specifically to emerging organic energy materials. Advanced methods will help researchers design better materials faster. The project team will use state-of-the-art instrumentation like chromatography and mass spectrometry to separate, identify, and quantify the many components that make up organic solar absorbers, battery electrolytes, and other materials. Right now, these complex mixtures are something of a black box. New techniques will shed light on their inner workings. The researchers will also assess how materials are synthesized and processed from an environmental perspective. Life cycle assessments will map out the resources required to make materials, the waste produced, and the energy consumed from raw ingredients to end products. This big picture view will pinpoint opportunities to “green” materials and minimize their environmental footprints. Studying how materials stand up to repeated use will also give insights into improving their stability and lifetimes. Advanced laboratory testing under operating conditions will uncover why materials degrade and how to make them more robust. This initiative brings together leaders in analytical chemistry, renewable materials, and sustainability to tackle a major bottleneck in next-gen energy technology development. By working across specialties, the collaborative team will generate new innovations not possible in any one field alone. Sweden stands to become a leader in sustainable materials characterization and assessment.