Estudos Teóricos, Baseados na Teoria do Funcional da Densidade, sobre Processos Elementares em Células a Combustível

• Processo: 24/23548-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Caetano Rodrigues Miranda
• Beneficiário: Gabriela Volpini Soffiati
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/01177-5 - Da ciência fundamental à aplicada: novas fronteiras em tecnologias de células a combustível, AP.SPEC
• Assunto(s): Células de combustível Aprendizado computacional Modelagem Screening
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: célula a combustível | design de materiais | machine learning | Modelagem | oxido solido | Screening | Física teórica e computacional aplicada em ciência dos materiais

Resumo

O mundo está em busca de alternativas, pois a dependência energética do petróleo, uma fonte não renovável, é inviável com o crescimento populacional e de consumo. Sistemas de óxidos sólidos são capazes de converter energia química em energia elétrica, com alta eficiência e baixas emissões de CO2. Portanto, o avanço dessa tecnologia no Brasil pode ser um ponto de inflexão fundamental para o futuro energético do país. Embora tenha havido avanços significativos no desenvolvimento dessa tecnologia, ainda são necessários estudos e melhorias para a aplicação em larga escala desses dispositivos, especialmente considerando o uso de bioetanol como combustível e a operação em temperaturas intermediárias. Nesse contexto, este projeto de pesquisa de pós-doutorado tem como objetivo, por meio de cálculos baseados na teoria do funcional da densidade, compreender de forma fundamental os processos elementares a partir do etanol em células de óxidos sólidos, considerando os efeitos do catalisador, suporte e outros fatores. Essa abordagem teórica, combinada com aprendizado de máquina, simulações em macroescala e metodologias experimentais, será essencial para impulsionar o desenvolvimento de materiais avançados e de alto desempenho.