De to nye professorer vil være med til at drive udviklingen inden for Power-to-X og elektrokatalyse – begge nøgleområder for den grønne omstilling.
Jakob Kibsgaard - Design og forståelse af elektrokatalysatorer
Forbedrede katalysatorer til at omdanne bæredygtig energi til brændstoffer og kemikalier er afgørende, hvis vi skal udfase brugen af fossile ressourcer i vores samfund.
Mens mange områder kan drives direkte af vedvarende elektricitet, vil vi stadig have brug for kemiske brændstoffer med høj energitæthed til f.eks. luftfart og oceangående skibstrafik.
Næste generation af Power-to-X katalysatorer
I professoratet vil Jakob Kibsgaard fortsætte arbejdet med at udvikle den næste generation af power-to-x katalysatorer til eksempelvis brint, metanol og ammoniak produktion.
”Udvikling af nye og bedre katalysatorer er helt afgørende for at vi både bæredygtigt og konkurrencedygtigt kan producere de brændstoffer, kemikalier og materialer vores samfund behøver”, fortæller Jakob Kibsgaard, der netop er blevet Professor på DTU Fysik.
Den nuværende lave effektivitet for power-to-x processer er en fortsat hindring for en global implementering i stor skala. Udviklingen af den næste generation af mere energieffektive katalysatorer rummer således et enormt potentiale for at sikre en global grøn omstilling.
”Udvikling af den næste generation af power-to-x katalysatorer med mere komplekse strukturer end den nuværende generation kræver en dybdegående forståelse og i sidste ende kontrol af selve katalysatoren og de fundamentelle reaktioner og processer, der sker ved grænsefladen mellem katalysatoren og elektrolytten”, forklarer Jakob.
Jakob Kibsgaards forskning fokuserer på at lave vel-kontrollerede katalysatorer, hvor den præcise atomare struktur af det katalytiske aktive site kan findes og undersøges med overfladefysiske karakteriseringsteknikker. Udviklingen sker i tæt samspil med teori-grupper, der arbejder på at forudsige, hvilke katalysatorer der er interessante.
Brian Seger - CO2 elektrolyse og organiske kemikalier
I sit professorat vil Brian Seger fokusere på katalyse for elektrosyntesereaktioner. Den største reaktion i denne tilgang er i øjeblikket at bruge elektrolyse til at omdanne CO2 til store mængder kemikalier til den traditionelle kemiske industri.
”Når feltet udvikler sig, vil mit fokus flytte sig mod mere forskelligartede kemikalier. Videnskabeligt vil jeg nærme mig elektrokatalyse ved både at undersøge metal- og legeringskatalysatorer såvel som det lokale miljø, det kunne være pH, temperatur, tryk, salte, for mere omfattende at forstå de underliggende principper for katalytiske reaktioner”, forklarer Brian Seger.
Udvikling i elektrosyntesen
Mens traditionel elektrosyntese mest fokuserer på at bruge kulstof, brint og oxygen, vil professoratet give Brian mulighed for at udvide dette til at inkorporere andre arter såsom halogenider (F, Cl, Br), svovl, nitrogen, fosfor og hvordan man kobler de forskellige atomer sammen for at danne kemiske bindinger.
Samfundet og miljøet kan også drage nytte af den udvikling i forskningen. Kemikalieindustrien står for ca. 7 % af drivhusgasudledningen, og mange livreddende kemikalier er kulstofbaserede, for eksempel polymerer, der bruges til ansigtsmasker og medicinsk udstyr.
Så grundlæggende har vi brug for kulstof. Og elektrosyntese fra CO2 giver os mulighed for at producere disse produkter uden fossile brændstoffer og giver os samtidig en økonomisk bæredygtig tilgang til at fjerne CO2 fra miljøet.
”Når man bruger så mange kemikalier, giver det også mange muligheder for at få fodfæste på kemikaliemarkedet. Mange virksomheder er interesserede i denne tilgang, hvilket giver mulighed for gode og nyttige samarbejder mellem universiteterne og industrien”, forklarer Brian.
Denne type forskning bruger også grundprincipperne for elektrosyntese, hvilket giver bachelor- og kandidatstuderende mulighed for at lave specialeprojekter, der vil forberede dem til den nye danske elektrosyntesesektor, der ledes af førstegenerations H2-elektrolysevirksomheder.
Om Jakob Kibsgaard
Jakob har en kandidatgrad i Materialefysik-Kemi og en ph.d.-grad i Fysik og Nanoscience fra Aarhus Universitet. Efter sin Ph.d har Jakob tilbragt sammenlagt 6 år ved Stanford University, først som postdoc og senere som associated staff scientist.
Jakob Kibsgaard har været på DTU Fysik siden 2016 og har modtaget bl.a. et Carlsbergfondet’s Distinguished Fellowship og en ERC Consolidator forskningsbevilling til at undersøge de katalytiske egenskaber af katalysatorer, der kun består af 1, 2 eller 3 atomer.
Jakob Kibsgaard er desuden medbevillingshaver af grundforskningscenteret VISION, der ved hjælp af elektron mikroskopi vil korrelere den atomare struktur af en nanopartikel med dens katalytiske egenskaber.
Jakob Kibsgaard’s forskning er blevet anerkendt med AkzoNobel Nordic Prize for Surface Chemistry, og han var i 2021 modtager af Hartmanns Diplompris.
Om Brian Seger
Brian har en bachelorgrad fra University of Toledo samt en ph.d.-grad fra University of Notre Dame.
I 2011 blev han ansat som postdoc på DTU Fysik. I 2014 blev Brian ansat som adjunkt, og i 2017 blev han Lektor.
Brian Seger har været på DTU Fysik siden 2011 og har fået forskningsbevillinger fra bl.a. EU Horizon 2020 og Villum Foundation til at forske i CO2 elektrolyses, som kan forbedre katalytisk selektivitet og energieffektivitet.
