Обновљиви извори енергије
Водонична енергија
Највећи број савремених индустријских процеса је базиран на употреби фосилних горива. Процењује се да ће природне резерве ових горива бити исцрпљене током следећих пар векова. Намеће се потреба интензивног развоја алтернативних извора енергије. Друга важна чињеница је да масовна примена фосилних горива загађује животну средину, узрокујући тзв. „ефекат стаклене баште“. Наиме, током последњег века концентрација угљен-диоксида је порасла за 20%, што је узроковало пораст просечне температуре на земљи. На тај начин долази до нежељених климатских промена, које су уско повезане са поремећајем распрострањености биљних и животињских врста и променама у ланцу исхране.
Организација уједињених нација, чији је члан Република Србија, одавно је препознала последице загађења животне средине и предузима већ одређене мере. Почев од Стокхолмске конференције, одржане 1972, преко конференције у Кјотоу 1997, до Париског климатског спораѕума 2015, Уједињене нације су прогласиле и усвојиле више декларација (Declarations of the United Nations Conference on the Human Environment) и акционих планова да би смањиле емисију штетних гасова, особито угљен-диоксида и ублажиле ефекат стаклене баште. Република Србија је чланица Оквирне конвенције Уједињених нација о климатским променама од 2001. Европска унија је такође установила основне циљеве и задатке до 2050, у оквиру тзв. Пакета за климу и енергију (Climate and Energy Package), којим се обавезује на повећање удела примене алтернативниох извора енергије, у циљу очувања животне средине и обезбеђивања одрживог развоја.
Део остраживача Центра за зелене техзнологије се током више деценија бави развојем катализатора за ефикаснији процес електролизе воде чиме се добија водоник, као чисто гориво. Композитни материјали на бази метала, легура и металних оксида, као и нанотубе титанијум-оксида декорисане наночестицама Ru и Pd, истражују се као катодни катализатори у алкалној средини. Синтеза и карактеризација тзв. Мах фаза, Ti2AlC и TiSiC, као носача наночестица Ru или Pd, истражује се за ефикаснију електролизу воде у киселој средини. За реакцију издвајање кисеоника развијају се нови катализатори на бази мешовитих оксида никла, гвожђа и кобалта, са високо развијеном површином, повећаном активношћу и стабилношћу.
Водоник добијен електролизом воде користи се као чисто гориво у нискотемпаратурним горивним ћелијама. Тренутно су у примени Pt нанокатализатори на угљеничним носачима (Vulcan XC 72). Највећи проблеми су: мале резерве Pt и велика цена, као и недовољна ефикасност постојећих катализатора, у погледу активности и стабилности. Предмет ових истраживања је синтеза и карактеризација наноструктуираних катализатора, на бази инерактивних метал-оксидних носача за наночестице пплатинске групе метала. „Коре шел“ катализатори на бази метал оксидних носача за Pt наночестице су синтетисани и тестирана њихова активност, хемијска и корозиона постојаност. За примену у алкалним горивним ћелијама су синтетисани и карактерисани катализатора, као што су: Ag-Pd, WC-Pd,. Посебна пажња се посвећује оптимизацији постојећих и развоју нових синтетичких процедура, физичко-хемијској карактеризацији добијених катализатора, као и тестирању хемијске и корозионе стабилности, да би се постигле задовољавајуће карактеристике за могућу комерцијалну примену. У оквиру ових истраживања урађене су бројне докторске дисертације и објављено више десетина радова у најеминентнијим међународним часописима.
- Пројекат билатералне сарадње између Републике Србије и Немачке, 2020-2021, „TiO2 нанотубуларни низови декорисани наночестицама метала платинске групе за примену у електрокатализи“ – руководилац др Урош Лачњевац научни саветник ИМСИ, учесник др Невенка Елезовић научни саветник ИМСИ, руководилац са немачке стране проф. др Патрик Шмуки ( Patrik Schmuki), са Фридрих Александер Универзитета у Ерлангену.
- „Развој, карактеризација и примена наноструктуираних композитних катализатора и интерактивних носача у горивним спереговима и електролизи воде“ – (Министарство просвете, науке и технолошког развоја Републике Србије, 2011-2019), руководилац проф. Др Недељко Крстајић, учесници из Центра за зелене технологије: др Урош Лачњевац научни саветник ИМСИ, др Невенка Елезовић научни саветник ИМСИ
- „Синтеза, карактеризација и примена катализатора на бази наночестица на различитим носачима, у горивним ћелијама, електролизи воде и електро-органској синтези“, (Министарство за науку Републике Србије, 2006-2010), руководилац проф. Др Недељко Крстајић учесник из Центра за зелене технологије: др Невенка Елезовић научни саветник ИМСИ
- „Електрокатализатори на бази интермeталних једињења и специјалнх легура за реакције издвајања, оксидације и апсорпције водоника“ ((Министарство за науку и заштиту животне средине Србије и Црне Горе, 2000-2005), руководилац проф. Др Недељко Крстајић, учесник из Центра за зелене технологије: др Невенка Елезовић научни саветник ИМСИ
Новије публикације:
- Elezović N. R., Zabinski P., Lačnjevac U. Č., Krstajić Pajić M. N., Jović V. D.(2021), Electrochemical deposition and characterization of iridium oxide films on Ti2AlC support for oxygen evolution reaction, Journal of Solid State Electrochemistry, Vol.25, 351–363(2021). IF za 2019=2.646 (14/27, ELECTROCHEMISTRY)
https://doi.org/10.1007/s10008-020-04816-7 Elezovic N.R., Brankovic G., Zabinski P., Marzec M., Jovic V.D. (2020), Ultra-thin layers of iridium electrodeposited on Ti2AlC support as cost effective catalysts for hydrogen production by water electrolysis, J. Electroanalytical Chemistry 878: 114575, IF(2019)=3.807, 17/81, CHEMISTRY ANALYTICAL
Lačnjevac U., Vasilić R., Dobrota A., Đurđić S., Tomanec O., Zbořil R., Mohajernia S., Nguyen N. T., Skorodumova N., Manojlović D., Elezović N, Pašti I., Schmuki P., (2020), High-Performance Hydrogen Evolution Electrocatalysis Using Proton-Intercalated TiO2 Nanotube Arrays as Interactive Supports for Ir Nanoparticles“, Journal of Materials Chemistry A, accepted October 7th 2020. IF(2020)=12.732 (8/114, ENERGY & FUELS).
Elezovic N.R., Lovic J.D., Jovic B.M., Zabinski P., Włoch G., Jovic V.D. (2019), Synthesis and characterization of AgPd alloy coatings as beneficial catalysts for low temperature fuel cells application, Electrochimica Acta, 307: 360-368, IF(2019)=6.215 (5/26, ELECTROCHEMISTRY).
Lačnjevac U., Vasilić R, Tokarski T., Cios G., Żabiński P., Elezović N., Krstajić N. (2018), Deposition of Pd nanoparticles on the walls of cathodically hydrogenated TiO2 nanotube arrays via galvanic displacement: A novel route to produce exceptionally active and durable composite electrocatalysts for cost-effective hydrogen evolution, Nano Energy, 47: 527–538 IF=15.548 (za 2018) (8/94 NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY).
Lovic J.D., Elezovic N.R., Jovic B.M., Zabinski P., Gajic-Krstajic Lj., Jovic V.D.(2018), Electrodeposited AgPd alloy coatings as efficient catalysts for the ethanol oxidation reaction, International Journal of Hydrogen Energy, 43:18498-18508, IF(2019)= 4.939, 24/97 Energy and Fuels).
Jović V.D., Jović B.M., Lačnjevac U.Č., Krstajić N.V, Zabinski P., Elezović N.R. (2018), Accelerated service life test of electrodeposited NiSn alloys as bifunctional catalysts for alkaline water electrolysis under industrial operating conditions, Journal of Electroanalytical Chemistry IF(2016)=3.012 (20/76, CHEMISTRY, ANALYTICAL)
