Descripció del projecte
Les creixents preocupacions sobre els efectes de l’escalfament global i el canvi climàtic han portat a la recerca de tecnologies ambientalment netes i eficients energèticament. La identificació i l’ús de recursos renovables s’ha convertit en vital per al desenvolupament sostenible de la societat moderna, especialment en el món de l’energia. L’Acord de París (COP21, 2015) té com a objectiu reduir les emissions globals de gasos d’efecte hivernacle per restringir l’increment de les temperatures globals a 2 °C per sobre dels nivells preindustrials, alhora que es busca maneres de limitar aquest increment a 1,5 °C. Per aconseguir aquest objectiu, s’estableix l’obligació de transitar de l’energia fòssil a l’energia neta per millorar la qualitat de vida. Segons els requeriments de la Unió Europea, aquesta transició requereix l’ús de matèries primeres no crítiques que siguin abundants i no tòxiques per a una major seguretat i sostenibilitat. En aquest sentit, el clorur de sodi o NaCl és una matèria primera abundant, assequible, no tòxica i sostenible que pot ser clau en el camí a una societat més sostenible i verda. El projecte proposat s’ajusta a la Directriu de Transició Ecològica, ja que la proposta se centra principalment en augmentar el coneixement sobre la sal i optimitzar els paràmetres físico-químics que permeten una major eficiència en dos procediments clau cap a una transició ecològica com són el seu ús en bateries de sodi o en la millora dels processos electroquímics de producció de clor.
El projecte pretén augmentar el coneixement sobre els diferents paràmetres físico-químics singulars de cada tipus de sal i ser el punt de partida del primer centre d’innovació de la sal a nivell mundial a Catalunya. Alhora, es pretén aplicar aquest coneixement en dues àrees ben diferenciades: (i) l’ús de la sal en dispositius d’emmagatzematge d’energia, com les bateries de sodi, ajudant a aconseguir la independència dels combustibles fòssils i; (ii) millorant el rendiment en la reacció d’electròlisi a partir de NaCl per obtenir Cl2 i H2 verd. L’objectiu final és conèixer en profunditat els diferents tipus de sals basades en NaCl per tal d’optimitzar-ne el seu ús en diferents aplicacions.
– Hipòtesi inicial i novetat
La hipòtesi inicial del projecte és que catalogant i classificant els diferents tipus de sals basades en NaCl ens permeti establir un conjunt de paràmetres físico-químics que faciliti el seu ús en aplicacions específiques. Per tant, ampliar el coneixement sobre la sal ens permetrà ser més eficients en diferents àmbits de la química i la física establint un full de ruta cap a una transició a una societat més sostenible i verda. Aquest projecte s’emmarca entre la facultat de Química de la Universitat de Barcelona i l’empresa MaxiSalt, aquest projecte pretén ser l’inici del Centre de Coneixement de la Sal.
El projecte de doctorat industrial proposat és altament multidisciplinari donat que es basa en conceptes avançats d’electroquímica i caracterització físico-química, a més de disciplines de química inorgànica, enginyeria i materials. L’estreta col·laboració dels directors amb l’empresa garantirà una comunicació fluida i eficient per establir els criteris a seguir per catalogar i classificar els diferents tipus de sal segons les seves característiques físico-químiques i realitzar els assajos corresponents per optimitzar els tipus de sal més adients en les aplicacions en emmagatzematge d’energia i l’electroquímica.
– Metodologia de recerca i pla de treball
El projecte es portarà a terme en els dos centres, UB i l’empresa MaxiSalt i es durà a terme en 36 mesos. En primer lloc, es dedicarà a la “recopilació d’informació sobre els diferents tipus de sals basades en NaCl que es poden trobar i detallar-ne les seves propietats físico-químiques” tasca que es durà a terme entre la UB i l’empresa MaxiSalt. Posteriorment, estarà centrat en la “l’aplicació d’aquest coneixement en dos àmbits diferents: ús de la sal en bateries de sodi i en processos electroquímics per a la producció de Cl2.
