Projekta vadītājs: Dr. Ēriks Palčevskis (Rīgas Tehniskās universitātes Neorganiskās ķīmijas institūts, RTU NĶI)
Izpildes termiņš (gadi) 2009-2012
LZP grants No. 09.1553
Šajā LZP projektā ir apvienoti sekojošie 2009. gadā finansētie lietišķo pētījumu projekti:
1. RTU NĶI projekts "Ar plazmā sintezētiem nanopulveriem modificēta alumīnija oksīda poraina keramika enerģētikas un ķīmijas tehnoloģijām", Dr. Ē. Palčevskis;
2. Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta (LU CFI) projekts „Protonus vadošu PEEK polimēru un kompozītu membrānu, un tām atbilstošu katalizatoru izveide, pētījumi un optimizēšana metanola un ūdeņraža kurināmā elementiem”, Dr. J. Kleperis;
3. RTU NĶI projekts „Jaunu augsttemperatūru materiālu ieguve no nanopulveriem, izmantojot jaunākās mūsdienu kompaktēšanas metodes”, Dr. I. Zālīte;
4. LU CFI projekts ‘Nanoizmēru kompozītmateriālu fizikālķīmisko īpašību un struktūras pētījumi ūdeņraža uzglabāšanai un elektrodiem ūdens sadalīšanai’, Dr. L. Grīnberga;
5. LU un RTU apvienotais projekts „Latvijas minerālie resursi un inovatīvi funkcionāli materiāli uz minerālo un sintētisko izejvielu bāzes”, Dr. V. Segliņš.
Apvienotā projekta galvenais uzdevums ir izstrādāt jaunus nanostrukturētus materiālus, kuru pielietošana ļautu samazināt enerģijas patēriņu, kā arī nodrošināt ekoloģiski tīra kurināmā - gāzveida ūdeņraža uzglabāšanu un līdz ar to tā pielietošanu transportā un enerģētikā, izmantojot nanopulverus un vietējās izejvielas.
LU CFI apakšprojektam (vadītāja Dr. L. Grīnberga) bija divi galvenie uzdevumi, kas ir saistīti ar ūdeņraža uzglabāšanu un protonvadošo membrānu izstrādi, veiksmīgai ūdeņraža pārveidošanai elektrībā.
Ūdeņraža uzglabāšanas risinājumam projektā izvirzītā hipotēze bija tāda, ka apvienojot hidrīdu veidojošu materiālu un oksīdu, tiktu izveidots oriģināls kompozītmateriāls, kuram ir lielāks absorbēta ūdeņraža daudzums nekā izejas materiālos. Tika uzsintezēts jauns materiāls, izmantojot dabīgas izcelsmes klinoptilolītu un pārklājot to ar nanoizmēra pallādija daļiņām, kuru var izmantot kā ūdeņradi akumulējošo vidi. Ir noteikta graudu izmēra ietekme uz ūdeņraža absorbcijas un desorbcijas kinētiku un novērtēta jaunā kompozītmateriāla izmantošana ūdeņraža akumulatora prototipā.
Protonvadošo membrānu jomā darbu pamatā ir ideja, ka vairāku polimēru apvienošana, kā arī oksīdu nanodaļiņu piejaukums polimēram veidos mehāniski stabilu struktūru, kurai ar dažādām pēcapstrādes metodēm izdosies panākt augstu protonu vadītspēju. Ir noteikta iegūto membrānu un kompozītmembrānu struktūra, sastāvs, fizikālās un elektroķīmiskās īpašības; kā arī izveidoti degvielas šūnas un elektrolīzera prototipi uz jauno materiālu bāzes un noteiktas to jaudas īpašības.