Twee baanbrekende onderzoeksprojecten van de Universiteit Twente, onder leiding van Dominik Krug en Pantelis Bampoulis, kregen een Vidi-beurs toegekend van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Beide projecten ontvangen een financiering van 850.000 euro, waarmee deze onderzoekers de komende vijf jaar nieuwe wegen kunnen inslaan in hun vakgebied en hun eigen onderzoeksteams kunnen versterken.
De bubbels uit de weg ruimen voor groene waterstof
Prof. dr. Dominik Krug, Faculteit TNW
Bubbels kunnen de efficiëntie van gasevoluerende processen, zoals waterelektrolyse, die wordt gebruikt voor het maken van groene waterstof, verminderen. Als dit probleem kan worden opgelost, kan groene waterstof gemakkelijker en tegen lagere kosten worden geproduceerd. Dit is cruciaal om te voldoen aan de verwachte vraag naar waterstof in een netto-nulwereld. Dominik Krug wil passieve manieren bestuderen die werken zonder externe energie-input om bubbeleffecten in het proces te verzachten. Het idee om dit te bereiken is om de gas-vloeistofinterface dicht bij de reactieplaats te brengen, maar dit op een gecontroleerde manier te doen om te voorkomen dat de elektrode geblokkeerd raakt. Dit kan helpen om schadelijke bubbeleffecten te verminderen of mogelijk volledig te elimineren en de prestaties te verbeteren.
"Ik zal twee methoden proberen om dit te doen. Eerst zal ik me concentreren op het beheersen van de bubbels, zodat ze zich op de juiste plaatsen vormen en op het juiste moment vertrekken. Dit concept heeft als voordeel dat het eenvoudig kan worden geïntegreerd in de huidige technologie. Ten tweede zal ik bestuderen hoe capillaire effecten kunnen worden benut om het gas uit de elektrode te verwijderen voordat er zelfs maar belletjes ontstaan. De potentiële voordelen zijn nog groter voor deze aanpak, maar het is ook uitdagender", zegt Krug. Zijn project wordt ondersteund door verschillende bedrijven die apparatuur voor elektrolyse produceren en exploiteren, wat zal helpen om de innovaties in de praktijk te brengen. Voortbouwend op zijn eerdere onderzoek op dit gebied verwacht Krug echter ook dat het project ons begrip van de relevante bellenfysica zal verbeteren.
Topologische isolatoren stevig inpakken
Dr. Pantelis Bampoulis, Faculteit TNW
Tweedimensionale topologische isolatoren zijn speciale materialen. Ze hebben een binnenkant die geen elektriciteit geleidt, maar hun randen wel. Dit betekent dat elektriciteit langs de randen kan stromen zonder energie te verliezen. Hierdoor zijn ze geweldig voor elektronica met een laag vermogen. Er is echter een probleem. Het aantal randen en het aantal topologische toestanden is beperkt. Om hun praktische gebruik te bevorderen, hebben we een hogere dichtheid van deze topologische toestanden nodig zonder hun speciale eigenschappen op te offeren.
"In mijn onderzoek ga ik kijken naar hoe topologische toestanden zich gedragen als ze dicht bij elkaar liggen. Ik zal veel topologische toestanden creëren en bestuderen met behulp van twee methoden. Eerst ga ik hele dunne linten naast elkaar leggen. Ten tweede ga ik lagen van deze materialen stapelen en draaien", zegt Bampoulis. Voor zijn onderzoek zal hij gebruik maken van een materiaal genaamd germaneen, dat de juiste eigenschappen heeft voor dit onderzoek. Dit werk zal ons begrip van deze topologische toestanden verbeteren en kan in de toekomst leiden tot nieuwe energie-efficiënte technologie.
Over NWO VIDI
Vidi is een financieringsinstrument vanuit het NWO-Talentprogramma. Het doel van het NWO-Talentprogramma is om creatieve ruimte te bieden aan avontuurlijke, talentvolle, baanbrekende onderzoekers om onderzoek naar keuze te doen, een eigen onderzoekslijn te ontwikkelen en hun talent verder te ontwikkelen. De Vidi-doelgroep bestaat uit onderzoekers in transitie naar leiderschap. Ze hebben ook academische kwaliteiten die duidelijk overstijgen wat gebruikelijk is en de ontwikkeling van leiderschaps- en mentorkwaliteiten aantonen.
