Auxílio à pesquisa 17/11631-2 - Fotoquímica, Metanol - BV FAPESP
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CINE: desenvolvimento computacional de materiais utilizando simulações atomísticas, meso-escala, multi-física e inteligência artificial para aplicações energéticas

Processo: 17/11631-2
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Acordo de Cooperação: BG E&P Brasil (Grupo Shell)
Pesquisador responsável:Juarez Lopes Ferreira da Silva
Beneficiário:Juarez Lopes Ferreira da Silva
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Empresas Sedes:Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC)
BG E&P Brasil Ltda
Município: Rio de JaneiroSão Carlos
Pesquisadores principais:
Eudes Eterno Fileti ; Kaline Rabelo Coutinho ; Marcos Gonçalves Quiles
Pesquisadores associados:Adriano Mesquita Alencar ; André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho ; Antonio Gustavo Sampaio de Oliveira Filho ; Ataualpa Albert Carmo Braga ; Cedric Rocha Leão ; Gustavo Enrique de Almeida Prado Alves Batista ; Gustavo Troiano Feliciano ; Kaline Rabelo Coutinho ; Leonardo José Amaral de Siqueira ; Luis Gustavo Dias ; Marcos Gonçalves Quiles ; Matheus Paes Lima ; Ricardo Paupitz Barbosa dos Santos ; Ronaldo Cristiano Prati ; Victor Lopez Richard
Auxílio(s) vinculado(s):18/21401-7 - EMU concedido no processo 2017/11631-2: cluster computacional de alto desempenho - ENIAC, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):24/09378-0 - Investigação Computacional Utilizando Química Quântica de Complexos Metálicos de NiGa, BP.IC
24/13795-6 - Desenvolvimento e Implementação de Métodos de Aumento de Dados para Modelos Preditivos e Generativos em Química e Ciências de Materiais, BP.IC
24/10655-9 - Efeito das Distorções Estruturais em Antiperovskitas para Aplicações em Novas Energias., BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 23/15357-3 - Seleção de Materiais de Baixo Custo para Produção de Hidrogênio por Meio de Eletrólise, BP.DR
23/12824-0 - Triagem de Catalisadores para a Separação Eletroquímica da Água com Base em Técnicas Computacionais para o Design de Materiais, BP.PD
23/17435-1 - Desenvolvimento de Modelos Generativos de Aprendizado de Máquina para Design de Materiais para Aplicações Fotovoltaicas, BP.PD
22/06925-5 - Investigação teórica de moléculas quirais nas propriedades fisico-químicas de perovskitas híbridas, BP.MS
21/05728-9 - Investigação teórica de clusters de metais de transição com suporte em materiais 2D como candidatos a catalisadores para a redução de CO2, BP.DD
21/08852-2 - Predição de propriedades moleculares com alta acurácia: uma abordagem via aprendizado semi-supervisionado, BP.DR
21/05697-6 - Investigação Ab Initio das propriedades mecânicas, estruturais, energéticas e eletrônicas de fosfatos de cálcio na fase de bulk com dopantes substitucionais, BP.IC
21/03357-3 - Estudo computacional da conversão de metano em novos produtos utilizando catalisadores com base em óxido de cério, BP.DR
20/07715-9 - Captura de CO2 por materiais híbridos sob potencial elétrico, BP.IC
20/10532-3 - Estudo das propriedades estruturais e energéticas de nanoligas formadas por CeO2-ZrO2 via cálculos de dinâmica molecular, BP.IC
19/23681-0 - De métodos ab initio até o contínuo para a busca de materiais para baterias de sódio-íon, BP.PD
20/05337-7 - Ativação de metano sobre nanoclusters de óxido de zircônio, BP.IC
20/05329-4 - Seleção de moléculas representativas via aprendizado de máquina, BP.IC
20/01187-0 - Estudo teórico de captura de CO2 em materiais porosos: ZIF-78 e similares, BP.IC
20/03471-8 - Estudo Ab initio dás propriedades estruturais, eletrônicas e energéticas dós compostos formados em ânodos de baterias de sódio, BP.IC
19/26481-1 - Estudo ab initio de nanoligas de cobre e zinco protegidos por ligantes, BP.IC
19/05561-7 - Simulações Mutiescala Aplicadas à Redução do CO2 em Nanopartículas Metálicas: Efeitos de Tamanho das Nanopartículas e Concentração de Adsorvatos, BP.PD
19/08465-9 - Estudos teóricos de captura de CO2 em gás atmosférico por nanopartículas porosas, BP.MS
19/07656-5 - Eletrólitos water-in-salt para aplicações em supercapacitores: valência, tamanho e simetria dos ânions, BP.IC
18/16801-6 - Materiais baseados em perovskitas para fotovoltaicos: desde pontos quânticos até cristais, BP.PD
18/17462-0 - Estudo ab initio da atividade catalítica de dicalcogenetos de tungstênio bidimensionais na redução de CO2, BP.IC
18/17460-8 - Investigação das propriedades eletrônicas dos materiais MQx (m = Cu, AG; q = s, se, te; x = 0.0 - 2.0) através de cálculos de Teoria do Funcional da Densidade, BP.IC
18/11152-0 - Desenvolvimento de catalisadores para conversão direta de metano em metanol: uma investigação ab initio utilizando a da Teoria Funcional da Densidade, BP.PD
18/14574-2 - Invertigação ab initio das propriedades físico-químicas de nanoflocos de PtS2 em função do tamanho, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Fotoquímica  Metanol  Dinâmica dos fluidos  Armazenamento de energia  Hidrocarbonetos  Algoritmos  Nanocatálise  Catalisadores  Perovskita 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:algorithmos | aprendizado de máquina | Baterias | Células solares | Dinâmica Molecular | electro-catalisadores | electrodos | eletrólitos | Hidrogênio verde | Inteligência artificial | líquidos iônicos | materiais bi-dimensionais | Meso-escala | mineração de dados | Multi-física | nanoligas | novos materiais | Perovskitas | processamento de linguagem natural | Química Quântica | reações químicas | supercapacitores | Computational Physics, Chemistry, and Material Science
Publicação FAPESP:https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/fapesp_uk_SyrovQx_162_163.pdf

Resumo

Grande parte da energia consumida no mundo é derivada direta ou indiretamente da queima de combustíveis fósseis à base de carbono, que também é matéria-prima para uma extensa cadeia de produtos. A queima de combustíveis fósseis à base de carbono está diretamente ligada ao aumento da concentração de CO2 na atmosfera, que é uma das fontes que contribuem para o aquecimento global junto com o CH4. Portanto, para minimizar os problemas futuros para o nosso mundo, existem várias ações em todo o mundo para identificar soluções em larga escala para alcançar a sociedade moderna de CO2 líquido, ou seja, a transição energética para um mundo sustentável. Várias iniciativas diferentes têm sido investigadas, nomeadamente, (i) captura, utilização e armazenamento de carbono, (ii) aumento da produção de energia elétrica através de fontes de energia renováveis como a fotovoltaica, eólica, etc, (iii) desenvolvimento de biocombustíveis alternativos, que podem substituir combustíveis à base de carbono para aplicações específicas, (iv) eletrificação de automóveis para transporte, (v) desenvolvimento de transportadores de energia alternativa, por exemplo, H2, NH3, etc, que podem ser usados para transportar energia de um lugar para outro no mundo, bem como combustíveis para diversas aplicações. Portanto, existem vários esforços de pesquisa em todo o mundo para acelerar a transição energética. A proposta inicial para os primeiros cinco anos do programa de Ciência e Química de Materiais Computacionais do CINE era composta por 9 subprojetos, que foram reorganizados em 5 subprojetos de acordo com o comitê de seleção da FAPESP-Shell em 2018. Diversos progressos foram realizados nos 5 sub-projectos, que resultaram em mais de 100 publicações em revistas de grande qualidade, vários alunos de mestrado e doutoramento concluíram suas pós-graduações, vários pós-doutorados concluíram os seus projetos, divulgação científica para o público em geral para aumentar a consciência sobre a importância da transição energética rumo a um mundo com emissões líquidas zero de CO2. Informações específicas e detalhadas estão resumidas nos 4 relatórios científicos, que foram aprovados pela FAPESP. As atividades científicas do CINE foram revisadas para a segunda fase do CINE (2023-2028), o que implicou em alterações no programa computacional. Por exemplo, mudamos o nome do projeto para Design de Materiais Computacionais com base em Simulações Atomísticas, Meso-escala, Multi-física e Inteligência Artificial para Aplicações Energéticas (abreviado por CMD), que é separado em dois subprogramas, a saber, (i) química atomística, meso-escala, multi-física e (ii) inteligência artificial, ou seja, o novo programa tem como objetivo combinar química atomística e inteligência artificial para melhorar o design de materiais. Além disso, dois tópicos de pesquisa foram excluídos de nosso programa anterior, a saber, CH4 e CO2. O programa CMD será composto por 6 subprojetos: 1. Materiais de Conversão de Energia para Aplicações Fotovoltaicas -- Perovskitas e Materiais Bidimensionais Emergentes. 2. Materiais para Produção de Hidrogênio Verde via Eletrolisadores - Catalisadores de Átomo Único, Nanoligas e Bidimensionais. 3. Materiais para supercapacitores e baterias de íons: desde eletrólitos, eletrodos, interfaces e simulações de dispositivos. 4. Comportamento Mesoscópico e Macroscópico de Materiais em Dispositivos de Armazenamento de Energia - Fratura de Eletrodos, Modelos de Crescimento Interfásico de Eletrólitos Sólidos e Microestruturas. 5. Design de Materiais Baseado em Inteligência Artificial - Design Inverso, Aprendizagem Ativa, Campos de Força de Aprendizagem de Máquina e Desenvolvimento de Ferramentas. 6. Descoberta de Conhecimento e Diagnóstico Orientado a Dados em Dispositivos - Modelos de Linguagem, Classificação Automática de Literatura, Monitoramento de Saúde em Dispositivos de Armazenamento de Energia eólica. (AU)

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OZORIO, MAILDE S.; OLIVEIRA, WILLIAN X. C.; SILVEIRA, JULIAN F. R. V.; NOGUEIRA, ANA FLAVIA; DA SILVA, JUAREZ L. F.. Novel zero-dimensional lead-free bismuth based perovskites: from synthesis to structural and optoelectronic characterization. MATERIALS ADVANCES, v. 1, n. 9, p. 3439-3448, . (18/21401-7, 17/11631-2, 17/11986-5)
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