Wir treiben die Materialforschung voran, indem wir molekulare Simulation, Datenwissenschaft und KI miteinander verbinden. Durch rigorose Modellierung, hochwertige Daten und ganzheitliche digitale Plattformen beschleunigen wir Durchbrüche in der netzartigen Chemie und der Kohlenstoffabscheidung und schaffen Werkzeuge, die sich in der Praxis bewähren.
Forschungsthemen
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Wir verwenden moderne Computersimulationen, um zu verstehen, wie neue Materialien auf atomarer Ebene funktionieren. So können wir wichtige Eigenschaften vorhersagen, z. B. wie sie Wärme speichern, Gase absorbieren oder Wasser bewegen, bevor wir sie im Labor herstellen.
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Wir kombinieren große Datensätze mit modernen KI-Methoden, um zu ermitteln, welche Materialien für eine bestimmte Aufgabe am vielversprechendsten sind. Anstatt Tausende von Materialien experimentell zu testen, lassen wir die KI die Suche auf die nützlichsten Materialien eingrenzen.
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Wir synthetisieren und charakterisieren neue Materialien, z. B. helle, abstimmbare lumineszierende Verbindungen, um ihre Eigenschaften experimentell zu erforschen und sie mit unseren Simulationen und KI-Modellen zu verbinden.
Unsere Schlüsselprojekte
Eine einheitliche Plattform, die Materialeigenschaften, Prozessdesign, TEA und LCA miteinander verbindet, um optimale CO₂-abscheidende Sorbentien für reale Quelle-Senke-Paare zu identifizieren. 60 globale Fallstudien für Entscheidungen auf Systemebene.
Heriot-Watt Universität, ETHZ, UC Berkeley, ENS Paris
Durch datengesteuertes MOF-Screening haben wir robuste CO₂-bindende "Adsorbaphoren" identifiziert, die gegen Feuchtigkeit resistent sind. Dies führte zur Synthese von Al-PMOF und Al-PyrMOF, die kommerzielle Sorptionsmittel unter feuchten Bedingungen übertreffen.
Heriot-Watt-Universität, UC Berkeley
Die Feinabstimmung großer Sprachmodelle ermöglicht eine genaue Vorhersage von Materialeigenschaften und sogar inverses Design mit minimalen Daten. Demonstriert für Moleküle, Legierungen und MOFs; überraschenderweise übertrifft es spezialisierte ML in datenarmen Bereichen.
Highlights
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2 Artikel in Nature
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Hochzitierter Forscher im Bereich Cross-Field – 2025
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SNFS-Förderung für Fortgeschrittene
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DePOLY ist ein Spin-off von LSMO
Team & talents
Größe des Laborteams
16-18 Personen
Vom wissenschaftlichen Team entwickelte Fähigkeiten
AI, molekulare Simulation, MOF-Synthese
Regionale und gesellschaftliche Auswirkungen
1
Grundlegende Forschung
Perspektiven und Herausforderungen
Die wichtigsten Möglichkeiten
Entwicklung von AI-gesteuertem Materialdesign
Zukünftige Partnerschaften
Heriot-Watt-Universität
Fakultät für Ingenieurwissenschaften und -technik
Process and energy system engineering
Prof. François Maréchal
Industrial Process and Energy Systems Engineering (IPESE)
Electrochemical Engineering
MER Jan Van herle
GEM Group of Energy Materials (STI-SCI-JVH)
Laboratory of Materials for Renewable Energy (LMER)
Prof. Andreas Züttel
Laboratory of Materials for Renewable Energy (LMER)
Die Forschung erstreckt sich von der Grundlagenforschung bis hin zur angewandten Forschung im Bereich der Speicherung erneuerbarer Energien mit Hilfe von Wasserstoff und seinen Derivaten. Untersuchung von Reaktionsmechanismen, insbesondere für Wasserstoff in Wechselwirkung mit Metallen und Kohlenstoff, sowie Analyse von Energiesystemen, um fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energien zu ersetzen. Suche nach neuen kreativen und innovativen Lösungen und Arbeiten jenseits des Offensichtlichen.
Forschungsthemen
1
Wechselwirkung von Wasserstoff mit Metallen, Interkallation von Wasserstoff und Struktur von Hydriden.
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Reduktion von CO2 und Kohlenhydraten mit Wasserstoff, synthetische Kohlenwasserstoffe als nachhaltige Kraftstoffe für die künftige erneuerbare Energiewirtschaft.
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Analyse der technischen Anforderungen und wirtschaftlichen Auswirkungen von Systemen zur Nutzung erneuerbarer Energien.
Unsere Schlüsselprojekte
Metallhydridspeicher
In Zusammenarbeit mit mehreren koreanischen Gruppen und GRZ Technologies wird ein Energiespeichersystem entwickelt, das aus einem Elektrolyseur aus Korea und einem Metallhydridspeichersystem aus der Schweiz besteht. Neue Hydride auf der Basis von bcc-Legierungen ermöglichen es, die Wasserstoffspeicherdichte fast zu verdoppeln.
demonstration eines 1-MW-Methanisierungsreaktors
In Zusammenarbeit mit Gaznat wurde ein neuartiger Methanisierungsreaktor entwickelt, mit dem 99,6 % des CO2 in einem Schritt in Methan umgewandelt werden können. Ein neuer Hochleistungskatalysator wurde entwickelt, analysiert und optimiert.
Machbarkeitsstudie für SAF
Die potenziellen Produktionswege für nachhaltige Flugkraftstoffe wurden eingehend analysiert, um die vier wichtigsten Kriterien zu ermitteln, d. h. die Effizienz, den Platzbedarf, die Investitionskosten und die Kosten des Kraftstoffs.
Highlights
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Veröffentlichungen über Hydride sind die meistzitierten in diesem Bereich. Bedeutende Beiträge Wasserstoff-Interaktion mit Nanomaterialien, Metallen und Kohlenstoff.
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Watt d’Or-Preis, Wasserstoff- und Energiepreis
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Langjährige internationale Zusammenarbeit mit führenden Gruppen in China, Japan, Korea, den USA und mehreren europäischen Ländern, die zu zahlreichen Veröffentlichungen führte.
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Eine Reihe von Patenten zu Hydriden, Katalysatoren, Analysetechniken und Anwendungen werden in der Industrie genutzt.
Team & talents
Größe des Laborteams
Das Team besteht aus 4 Postdocs, 9 Doktoranden und 2 bis 5 Praktikanten
Vorstellen eines bestimmten Teammitglieds
Mehrere ehemalige Gruppenmitglieder sind heute Professoren, z.B. Wen LUO an der Universität Shanghai oder Emanuele MOIOLI am Poletechnico in Mailand. Mehrere Gruppenmitglieder haben erfolgreich Unternehmen gegründet, z.B. Noris GALLANDAT GRZ Technologis SA und Cedric KOOLEN SCIDENTIFY SA.
Vom wissenschaftlichen Team entwickelte Fähigkeiten
Sie lernen, nicht nur an wissenschaftlich interessanten Forschungsthemen zu arbeiten, sondern auch relevante wissenschaftliche Herausforderungen zu bearbeiten und über Messungen hinaus wertvolle Ergebnisse zu erzielen.
Regionale und gesellschaftliche Auswirkungen
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Die Speicherung erneuerbarer Energien ist die Schlüsseltechnologie, die benötigt wird, um die fossilen Brennstoffe durch erneuerbare Energien zu ersetzen. Die Entwicklung neuer Materialien und Technologien sowie die Wissenschaft dienen direkt der Gesellschaft.
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Der zunehmende Anteil der erneuerbaren Energien am Energiemix ist ein zentrales Thema im Wallis. Neue Technologien schaffen neue Aktivitäten, Arbeit und Wohlstand.
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Die Energiewende hin zu erneuerbaren Energien ist auch eine Wende auf dem Energiemarkt. Die Wirtschaft profitiert von dem Wissen, das über die Zukunftstechnologien geschaffen wird.
Perspektiven und Herausforderungen
Priorität 1
Wasserstoff in Metallen und die Eigenschaften von Hydriden
Priorität 2
Nachhaltige Flugtreibstoffe aus Bioöl
Priorität 3
Riorität 3: Technologien zur Wasserstoffumwandlung
Wichtigste Herausforderungen
Konzentrieren Sie sich auf die Förderung der natürlichen Intelligenz, um eine Substitution durch künstliche Intelligenz zu vermeiden, und nehmen Sie sich Zeit für die wichtigsten Themen.
Zukünftige Partnerschaften
Verstärkung der Zusammenarbeit mit China und Konzentration auf die besten chinesischen Forschungsgruppen, um von den Synergien zu profitieren und gemeinsame Erfolge zu erzielen.
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