ENGINEERINGNET.BE - Zonder metalen is er geen transitie naar een groene economie mogelijk.
Zo vereisen batterijen die nodig zijn voor groene mobiliteit en energieopslag grote hoeveelheden lithium, nikkel, kobalt, mangaan en koper. Om minder afhankelijk te zijn van landen als China en Rusland, wil Europa de productie en zuivering van deze metalen zelf in handen nemen.
Tegelijk verloopt de productie van deze metalen nu nog niet via de meest duurzame processen. De oplossing voor dit probleem is de overstap van lineaire naar circulaire hydrometallurgie, waarbij metalen worden gewonnen met zo min mogelijk afvalproductie én met recyclage van de reagentia.
In CIRMET ontwikkelt chemicus Koen Binnemans (foto links) en zijn team circulaire hydrometallurgische processen via een beter begrip op moleculair niveau van de betrokken reacties én door slimme manipulatie van chemische evenwichten.
Doel is om een sprong voorwaarts te maken in de vergroening van de productie van cruciale metalen voor de energietransitie. Op termijn zouden deze inzichten ook bruikbaar zijn om recyclage van batterijen milieuvriendelijker te maken.
Tegelijkertijd gaat fysicus Giovanni Lapenta (foto rechts) van KU Leuven aan de slag om betere modellen te ontwikkelen voor het meten van de impact van zonnestormen. Dit kan helpen infrastructuur op aarde te beschermen tegen de krachtigste zonnestormen.
"Momenteel schieten modellen die de impact berekenen tekort, vanwege algoritmische uitdagingen en gebrek aan rekenkracht", aldus Lapenta. "Ons doel is om een nauwkeuriger model van de ruimte rond een planeet te ontwikkelen, wat zal resulteren in een beter begrip van de impact van zonnestormen."
Dit is mogelijk door de Energy Conserving semi implicit method die de energie exact bewaart, een cruciaal element in het onderzoek naar de energiestroom van de zonnewind. Ook leidt het behoud van energie tot een verbeterde numerieke stabiliteit, waardoor het vermogen om zeer grote systemen zoals planeetatmosferen te simuleren, sterk toeneemt.
Lapenta: "We zetten ook CPU-GPU-algoritmes in, voor de nieuwe heterogene supercomputers die door EuroHPC worden ontwikkeld. Die maken het mogelijk om in de komende 3-5 jaar een gebied zo groot als de ruimte rond de aarde te modelleren door te denken vanuit eerste principes.”
Beide onderzoekers krijgen een ERC Advanced Grants voor hun werk, dat tot 2,5 miljoen euro kan bedragen.
