Mais tempo para troca

Sr. Moodley, o quanto o senhor conhecia o HZB antes do programa de bolsas?

Estamos em contato próximo há dois anos, então não inove ainda, se é isso que você quer dizer. A principal diferença para mim é que agora tenho mais tempo para discussões e trocas regulares. Então nosso relacionamento está em uma base mais sólida.

O que você espera ganhar com seu tempo como bolsista?

Deixe-me explicar melhor: para mim, como pesquisador industrial, a cooperação com os diversos parceiros do projeto CARE-O-SENE é uma experiência fascinante. Essas muitas perspectivas multidisciplinares. Nosso objetivo na Sasol é desenvolver um catalisador para o processo Fischer -Tropsch que nos permitirá produzir combustível sintético de forma muito eficiente. E nossos colegas do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe estão desenvolvendo métodos de raios X, por exemplo, que nos permitem observar esse catalisador durante seu trabalho – e muitas tecnologias foram desenvolvidas no HZB para permitir análises de ponta do catalisador no BESSY II.

Agora, o processo Fischer -Tropsch , que visa produzir querosene sustentável, não é nenhuma novidade para você.

Isso mesmo. Mas em nossa pesquisa industrial tradicional, geralmente usamos um catalisador, deixamos a reação acontecer e então analisamos o catalisador — “ post mortem”, como chamamos. Aqui, graças ao síncrotron, temos a oportunidade de observar o catalisador durante a reação. Essa é uma diferença fundamental. Além disso, buscamos uma abordagem integrada que inclui modelagem teórica , trabalho com vários catalisadores de modelo , caracterização detalhada, mas também vários tipos de testes e análises de ciclo de vida . O HZB está envolvido na maioria dessas áreas .

Qual você acha que é o maior benefício do programa de bolsas?

Pessoalmente, gosto de passar muito tempo com os alunos de doutorado e pós-doutorado envolvidos. Por exemplo, se um deles conduz um experimento com um catalisador modelo, discutimos o quão próximo o experimento está das condições realistas que devem ser atendidas posteriormente na produção. Os jovens têm uma área precisamente definida no projeto pela qual são responsáveis. Eu então os ajudo a montar o panorama geral, ou seja, a entender onde sua parte do quebra-cabeça desempenha um papel importante. E eu explico a eles como funcionam nossos processos industriais. Para mim, pessoalmente, é uma vantagem adicional que, além do CARE-O-SENE, agora entro em contato com pesquisadores do HZB que são especialistas nas áreas de conversão e armazenamento de energia ( eletro )química , combustíveis solares e catálise de película fina .

No No projeto CARE-O-SENE, você liderará a equipe responsável por escalonar os processos, ou seja, a etapa de um catalisador em escala de laboratório para um catalisador que pode produzir milhares de litros de querosene sustentável . Quais são os pontos de discórdia?

Se você observar o catalisador em um microscópio, verá que as partículas ativas são minúsculas, estamos falando de seis a dez nanômetros. Quando você trabalha com isso em um tubo de ensaio no laboratório, é algo completamente diferente do que em uma planta industrial, onde os reatores de repente ficam a 20 ou até 50 metros de altura. Então, como essas pequenas partículas se comportam em um ambiente onde toneladas de material reagem entre si e onde as condições de pressão são completamente diferentes? Ao dimensionar, questões de hidrodinâmica – os padrões de fluxo de líquidos – bem como dissipação de calor tornam-se muito importantes, porque Fischer -Tropsch é uma reação altamente exotérmica que gera calor. Essas condições mudam quando a reação ocorre em um ambiente de laboratório ou em um grande reator.

Como você aborda a escala para quantidades maiores ?

Estamos mudando os padrões passo a passo. Simplificando: em cada etapa, usamos equipamentos e quantidades de catalisadores que se tornam cada vez mais semelhantes a um reator industrial. Cada uma dessas etapas traz um risco diferente porque nem sempre é um processo linear. E assim estamos caminhando em direção a escalas maiores.

O objetivo final da CARE-O-SENE é produzir em escala semicomercial. Quão difícil é o passo final a partir daí – a transferência para a produção industrial real?

Também chamamos a demonstração em escala semi-comercial nível . O reator é quase idêntico em termos de hidrodinâmica e dissipação de calor, e o equipamento para preparação do catalisador também é semelhante. Claro, ainda há o risco de que algo não funcione ao dar o passo final em direção à produção industrial — mas é muito menor do que agora, quando estamos aumentando massivamente a escala de alguns gramas no laboratório.

Quão longe você está atualmente?

Na CARE-O-SENE, nos concentramos em quatro catalisadores. Alguns já são utilizáveis, enquanto outros prometem eficiência ainda maior, mas ainda precisam ser mais desenvolvidos. Para um desses catalisadores, acabamos de concluir o caminho para a produção em escala semicomercial. Produzimos um produto que atinge nossa meta de rendimento de 80%, abrindo caminho para aplicação comercial no ano que vem. Então as coisas estão progredindo bem.

Voltemos à sua irmandade. Haverá outra troca depois disso?

Bem, por enquanto, o projeto CARE-O-SENE vai até o final de 2026. Mas estou convencido de que, depois disso, buscaremos maneiras de estender a parceria. Há uma série de tópicos em que imagino que ambos os lados poderiam se beneficiar de um programa de bolsas semelhante.

Houve algo que o surpreendeu na mudança de função?

Bem claro: o trabalho em equipe e a camaradagem na HZB, essa união. Eu não tinha experiência anterior com financiamento orientado a programas, o que exige que até mesmo grandes projetos sejam planejados nos mínimos detalhes. Fiquei realmente impressionado com a forma como pessoas de origens tão diferentes se uniram para isso e com o quão coordenado foi o planejamento.

Denzil Moodley é doutor em química e trabalha no departamento de pesquisa e tecnologia da gigante química sul-africana Sasol há quase 25 anos . Ele é especialista no processo Fischer- Tropsch e é um dos cientistas responsáveis ​​pelo projeto de cooperação internacional CARE-O-SENE. Atualmente, ele trabalha em estreita colaboração com o HZB como pesquisador industrial.

O projeto CARE-O-SENE visa produzir um catalisador que produzirá combustível sintético para aviação. Esse processo requer catalisadores que funcionem significativamente mais eficientemente do que os materiais conhecidos até hoje. O desenvolvimento de tal catalisador é, portanto, uma das principais tarefas do projeto; Em uma etapa posterior, a produção será expandida para uma escala semi-industrial. O CARE-O-SENE é financiado pelo BMBF. Sob a liderança da Sasol e da HZB, sete empresas e instituições de pesquisa da Alemanha e da África do Sul estão envolvidas: Sasol África do Sul , Sasol Alemanha, HZB, KIT, Fraunhofer IKTS, UCT e INERATEC . O projeto vai até o final de 2026.