Promotie Margherita Altin

Promotor: Prof. Dr. Gerard van Rooij

Co-promotores: Dr. Paola Diomede, Dr. Pedro Viegas

"Plasma modelling for sustainable nitrogen fixation: Transport and excitation kinetics"

 

Margherita Altin onderzoekt hoe plasmatechnologie kan helpen om stikstofgas (N₂) om te zetten in nuttige stoffen zoals kunstmest. Ze wil de traditionele methode voor het maken van meststoffen vervangen. Die oude methode gebruikt aardgas, verbruikt veel energie en stoot veel kooldioxide uit. Plasmatechnologie is een energiezuiniger en milieuvriendelijker alternatief. 

Het onderzoek focust op magnetron-plasmareactors (Een plasma is een energierijke vorm van materie). Zo’n plasma kan stikstofmoleculen splitsen in losse atomen die dan weer reageren tot nuttigere stoffen. De wetenschappers bestuderen wat er in het plasma gebeurt en hoe de deeltjes hierin bewegen en met elkaar reageren. Ze onderzoeken vooral mengsels van stikstof en stikstof met zuurstof. Met computermodellen simuleren ze hoe energie in stikstofmoleculen terechtkomt en ze laat trillen zodat deze makkelijker uit elkaar vallen. 

De resultaten laten zien dat plasmareactoren bij lage druk en vermogen efficiënt werken. Dit maakte het splitsen van stikstof goedkoper. Extra zuurstof toevoegen helpt ook: het verhoogt de productie van stikstofoxide (NO), een belangrijke stof voor kunstmest. De onderzoekers optimaliseren de reactorinstellingen en verdubbelen zo de opbrengst van NO, terwijl ze minder energie gebruikten. Hierdoor komt plasmatechnologie dichter bij de eisen van de industrie. 

Toch zijn er nog uitdagingen. Het plasma moet bijvoorbeeld snel worden afgekoeld om te voorkomen dat de NO weer uit elkaar valt. Dit onderzoek laat zien dat plasmatechnologie een veelbelovende manier kan zijn om schoner en duurzamer stikstof te gebruiken. 

Klik hier voor de livestream.

Lees ook