NexEchem
Nederlands Expertisecentrum voor Elektrochemische Conversie (NexEchem)
NexEchem is een baanbrekende nationale infrastructuur die tot doel heeft innovatie op het gebied van duurzame chemicaliën te bevorderen, de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en emissies te verlagen. Het biedt uitzonderlijke middelen, waaronder een door AI aangestuurd autonoom platform voor het ontdekken van elektrokatalytische materialen, gespecialiseerde elektrolyse-installaties voor toepassingen bij lage en hoge temperaturen, geavanceerde spectroscopische methoden voor het analyseren van materialen en chemische reacties, en een gecentraliseerde data-infrastructuur waarin alle cruciale kennis is geïntegreerd. Deze unieke mogelijkheden stellen onderzoekers in staat om nieuwe elektrokatalysatoren te ontwikkelen die zeer efficiënt, selectief en schaalbaar zijn voor industriële toepassingen. NexEchem zal investeringen aantrekken, banen creëren en het leiderschap van Nederland op het gebied van groene technologie en energiezekerheid versterken.
Infrastructuur en gebruikersdiensten
NexEchem richt zich op de ontwikkeling van schaalbare elektrokatalytische materialen en apparaten met een hoge activiteit, selectiviteit en langdurige stabiliteit onder praktijkomstandigheden.
Centraal bij NexEchem staat het Self-Driving Lab for Electrochemistry (SDL4EC), gevestigd bij DIFFER, dat kunstmatige intelligentie inzet om autonoom nieuwe elektrokatalytische materialen te ontwerpen, te synthetiseren en snel te testen, waardoor de ontwikkelingstijd en -kosten aanzienlijk worden verkort.
NexEchem integreert complementaire faciliteiten om uitgebreide onderzoeksmogelijkheden te waarborgen: de Low-Temperature Electrochemistry (LT EC) aan de Technische Universiteit Delft, de hogedruk-hoge-temperatuur-elektrochemie (HPHT EC) aan de Universiteit van Twente, en een faciliteit voor diepgaande materiaalkarakterisering (ID MC), uitgerust met geavanceerde Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF-SIMS), aan de Rijksuniversiteit Groningen.
Het gecentraliseerde gegevensplatform aan de Technische Universiteit Eindhoven ondersteunt deze activiteiten en zorgt ervoor dat de gegevens voldoen aan de FAIR-principes (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable). Deze digitale infrastructuur verbindt alle onderdelen met elkaar, waardoor efficiënte gegevensuitwisseling, analyse en besluitvorming mogelijk worden.
NexEchem zal een uitgebreid dienstenpakket aanbieden aan wetenschappelijke gebruikers, met ongeëvenaarde toegang tot state-of-the-art laboratoriumfaciliteiten, schaalbare productielijnen en open-access-databases. Deze diensten omvatten geavanceerde apparatuur voor materiaalsynthese, -karakterisering en -testen, waaronder high-throughput-experimentele instrumenten die essentieel zijn voor baanbrekend onderzoek op het gebied van elektrochemische conversie. NexEchem biedt een end-to-end-platform dat de volledige cyclus van elektrochemisch onderzoek bestrijkt, van het eerste ontwerp en de ontwikkeling tot grondige tests en optimalisatie
Voorbeelden/beschrijving van het soort onderzoek
NexEchem richt zich op het aanpakken van cruciale wetenschappelijke en technologische uitdagingen die zich voordoen bij het opschalen van elektrochemische processen van laboratorium- naar industriële omgevingen. Het onderzoek richt zich voornamelijk op de vraag hoe opschaling en realistische bedrijfsomstandigheden de activiteit, selectiviteit, duurzaamheid en algehele prestaties van elektrokatalytische materialen en apparaten beïnvloeden. Door middel van de high-throughput, AI-gestuurde methodologieën van SDL4EC kunnen onderzoekers snel veelbelovende samenstellingen van elektrokatalysatoren identificeren en inzicht krijgen in afbraakmechanismen onder diverse operationele belastingen.
Aanvullende faciliteiten binnen NexEchem breiden dit fundamenteel onderzoek uit door het gedrag van katalysatoren en apparaten te onderzoeken onder lage-temperatuur- en hogedruk- en hoge-temperatuuromstandigheden die industriële toepassingen nauwkeurig nabootsen. Deze multischaalbenadering levert fundamentele inzichten op in de kinetica van elektrochemische reacties, de stabiliteit van katalysatoren en de dynamiek van massatransport, wat essentieel is voor de ontwikkeling van robuuste en efficiënte elektrochemische conversiesystemen.
De geïntegreerde feedbacklussen van NexEchem tussen AI-gestuurde synthese, gedetailleerde operando-karakterisering en realistische prestatietests maken voorspellende inzichten mogelijk in materiaalprestaties op industriële schaal. De unieke capaciteit van de faciliteiten voor gedetailleerde multidimensionale karakterisering, variërend van materiaaleigenschappen op nanoschaal tot emulatie van industriële processen op volledige schaal, positioneert NexEchem als een transformatief knooppunt voor innovatie op het gebied van elektrochemische conversie. Deze mogelijkheden dragen rechtstreeks bij aan verbeterde elektrochemische technologieën, waardoor ontwikkelingstijden en -kosten aanzienlijk worden verkort, terwijl doorbraken mogelijk worden gemaakt die aansluiten bij wereldwijde duurzaamheidsdoelstellingen.
Hoe krijgt u toegang tot de infrastructuur?
Gebruikers kunnen toegang aanvragen via een online portaal voor het indienen van voorstellen. Academische en industriële gebruikers krijgen op maat gemaakte toegangstrajecten om een eerlijke beoordeling te waarborgen en een breed gebruik van de faciliteit te stimuleren. De call voor het indienen van voorstellen vindt twee keer per jaar plaats. Gebruikers worden aangemoedigd om vooraf contact op te nemen met de faciliteiten voor advies over de indieningsprocedure en de technische haalbaarheid.