التحفيز الكهربائي للإنتاج المستدام للوقود والمواد الكيميائية - عالم الفيزياء

يعتمد المجتمع الحديث على العمليات الكيميائية واسعة النطاق لإنتاج الوقود والمواد الكيميائية التي تقود العديد من القطاعات الرئيسية ، بما في ذلك النقل والزراعة والتصنيع ، من بين أمور أخرى. حتى الآن ، كانت الموارد الأحفورية بمثابة المادة الأولية الأساسية ووفرت الغالبية العظمى من الطاقة التي يطلبها الاقتصاد العالمي. هناك العديد من التحديات للنموذج الحالي ، حيث أن العمليات الحديثة ليست مستدامة بشكل عام ، وبينما توفر المليارات ، هناك بلايين من الآخرين الذين لديهم الحد الأدنى من الوصول إلى نظام الطاقة الحديث.

يصف هذا الحديث الجهود المبذولة لتمكين نموذج مستقبلي يتضمن عمليات كيميائية مستدامة لإنتاج الوقود والمواد الكيميائية على أساس الموارد المتجددة. تشمل الأمثلة الهيدروجين (H₂) الإنتاج من الماء وثاني أكسيد الكربون₂ التحويل إلى الوقود والمواد الكيميائية التي أساسها الكربون ، وإنتاج الأمونيا من N.₂ و / أو النترات.

التركيز الرئيسي لهذه الندوة عبر الويب هو التصميم الأساسي وتطوير أنظمة المحفزات التي يمكنها تنفيذ التحولات الكيميائية المرغوبة ذات النشاط العالي والانتقائية والمتانة ، بالإضافة إلى دمج هذه المحفزات في الأجهزة التي يمكنها تحقيق أداء عالٍ ، مما يمهد الطريق أمام تقنيات جديدة ومستدامة.

جلسة تفاعلية للأسئلة والأجوبة تتبع العرض التقديمي.

توماس فرانسيسكو جاراميلو أستاذ مشارك في الهندسة الكيميائية وهندسة علوم الطاقة في جامعة ستانفورد ، إلى جانب تعيين أعضاء هيئة التدريس في علم الفوتون في مختبر SLAC الوطني للمسرعات. يشغل منصب مدير مركز SUNCAT لعلوم الواجهة والحفز ، وهي شراكة مشتركة بين ستانفورد و SLAC. تهدف الجهود البحثية للبروفيسور جاراميلو إلى تطوير مواد محفزة وعمليات جديدة لتحسين الاستدامة في قطاعي الطاقة والمواد الكيميائية. التركيز الرئيسي هو هندسة المواد المحفزة على المقياس النانوي والذري للحث على الخصائص المرغوبة ، ثم على تصميم وتطوير تقنيات جديدة تستخدم هذه المواد. تشمل الأمثلة العمليات المكهربة لتحويل الماء ، N₂، وشارك₂ في المنتجات الجزيئية القيمة مثل الهيدروجين (H₂) ، والأسمدة القائمة على الأمونيا ، والمنتجات القائمة على الكربون (مثل الوقود والبلاستيك) لاستخدامها في النقل والزراعة وتخزين الطاقة والصناعة الكيميائية ، من بين أمور أخرى. الموضوع الرئيسي هو تطوير تقنيات طاقة نظيفة وفعالة من حيث التكلفة يمكن أن تفيد المجتمع وتوفر النمو الاقتصادي بطريقة مستدامة.

قام توماس بتأليف أكثر من 200 منشور في الأدبيات التي راجعها الأقران في هذه المجالات. وقد أكسبته جهوده عددًا من التكريمات والجوائز بما في ذلك جائزة Paul H Emmett لعام 2021 في الحفز الأساسي من جمعية الحفز في أمريكا الشمالية ؛ جائزة Resonate لعام 2014 من معهد Resnick ؛ 2011 جائزة التوظيف الرئاسي المبكر للعلماء والمهندسين ؛ جائزة البحث والتطوير لبرنامج وزارة الطاقة الأمريكية والهيدروجين وخلايا الوقود لعام 2011 ؛ 2011 جائزة CAREER للمؤسسة الوطنية للعلوم (NSF) ؛ وجائزة Mohr-Davidow Ventures Innovator لعام 2009. وهو مدرج في القائمة السنوية للباحثين الذين يتم الاستشهاد بهم بدرجة عالية بواسطة Clarivate Analytics ، حيث يحتل المرتبة الأولى في المائة من حيث الاستشهادات (1 إلى الوقت الحاضر).

توماس من ولاية كارولينا ، بورتوريكو ، حاصل على بكالوريوس في الهندسة الكيميائية من جامعة ستانفورد ، ودرجتي ماجستير ودكتوراه في الهندسة الكيميائية من جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا (UCSB). ثم تابع أبحاث ما بعد الدكتوراه بصفته زميلًا لما بعد الدكتوراه هانز كريستيان أورستد في الجامعة التقنية في الدنمارك ، قسم الفيزياء ، قبل انضمامه إلى هيئة التدريس بجامعة ستانفورد.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• تمويل EVM. واجهة موحدة للتمويل اللامركزي. الوصول هنا.
• مجموعة كوانتوم ميديا. تضخيم IR / PR. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/electrocatalysis-for-the-sustainable-production-of-fuels-and-chemicals/