Kansainvälisellä yhteistyöllä kehitetään uusia materiaaleja vihreän vedyn tuotantoon

Suomen Akatemia on myöntänyt noin 490 000 euroa konsortiohankkeelle, jonka tavoitteena on löytää uusia materiaaleja vihreän vedyn tuotantoon. Oikeanlaiset materiaalit mahdollistavat vedyn tehokkaamman valmistamisen. Jyväskylän yliopistossa hanke yhdistää toisiaan vahvistavan asiantuntemuksen laskennallisen elektrokatalyysin ja korkean suorituskyvyn laskennan alalta. Tutkimus keskittyy innovatiivisiin nanohuokoisiin ja kiraalisiin kovalenttisiin orgaanisiin verkkorakenteisiin, jotka koostuvat pelkästään yleisistä alkuaineista, ja joiden on raportoitu hajottavan vettä tehokkaasti.

”Hankkeessa tarkastellaan yksityiskohtaisesti, miten hiilirakenteet, kiraalisuuden aiheuttama spinvalikoituvuus, veden rajoittaminen nanohuokoisiin ja elektrodipotentiaali vaikuttavat veden hajotusreaktion aktiivisuuteen, selventää professori Karoliina Honkala Jyväskylän yliopistolta. Kestävämpi tulevaisuus vaatii uudenlaista toimijuutta ja yhteistyötä. Hankkeessa yhdistyy laskennallinen mallinnus ja kokeellinen yhteistyö, joka mahdollistaa mikroskooppisen tiedon saamisen veden hajoamisreaktiosta huokoisilla hiilirakenteilla”, jatkaa Honkala.

Tietokonesimulaatiot tullaan suorittamaan LUMI EuroHPC-supertietokoneella käyttäen GPAW-ohjelmistoa, jonka GPU-ominaisuuksia kehittävät hankkeen konsortiokumppanit CSC – Tieteen tietotekniikan keskuksesta. ”Hankkeessa tehtävä GPAW-ohjelmiston kehitystyö hyödyntää laajasti kaikkia kyseisen ohjelmiston käyttäjiä. Nykyaikaiset supertietokoneet perustuvat pitkälti grafiikkasuorittimiin (GPU), joten on tärkeää, että tieteelliset ohjelmistot pystyvät hyödyntämään niitä tehokkaasti”, kertoo Jussi Enkovaara CSC:ltä.

Hanke sisältää myös tiivistä kokeellista yhteistyötä espanjalaisen (University of Vigo) ja portugalilaisen (The International Iberian Nanotechnology Laboratory) tutkimusryhmien kanssa sekä koodinkehitysyhteistyötä tanskalaisen (Technical University of Denmark) tutkimusryhmän kanssa.

Hanketta rahoittavat Suomen Akatemian lisäksi Jyväskylän yliopisto ja CSC eli tieteen tietotekniikan keskus. Hankeaika on 1.1.2025-31.12.2027.

Lähde: Jyväskylän yliopisto