CC BY
6ЛАБОРАТОРИЯ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ИНСТИТУТА ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА ПРИ ЛАТВИЙСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
fl. Knenepuc
HYDROGEN ENERGY MATERIALS LABORATORY AT INSTITUTE OF SOLID STATE PHYSICS
J. Kleperis
Dr. phys., senior research scientist, Head of Laboratory of Hydrogen Energy Materials at Institute of Solid State Physics (ISSP), University of Latvia. He has participated and managed several local and international projects related to material science, energy and environment, hydrogen technologies; and is an author of more than 150 scientific publications, 6 patents. Fields of Specialization: semiconductor physics, material science, optical and electrical properties of materials, solid state ionics, electrochromic phenomena, chemical gas sensors, instruments with artificial intellect (electronic nose), hydrogen gas sensors, materials for hydrogen storage, Li and metal hydride batteries; electrolysis, membranes and MEA for fuel cells; DOAS for air pollution monitoring; air pollution measurement, emission calculations, forecasts. J.Kleperis is the member of International Society of Electrochemistry.
Janis Kleperis
At this time the visiting to the International Scientific Journal of Alternative Energy and Ecology (ISJAEE) readers is one from the laboratories of the Institute of Solid State Physics, University of Latvia - Hydrogen Energy Materials laboratory. Laboratory is founded in 2005 on the base of Hydrogen and gas sensor laboratory, which was formed in Department of Semiconductor Materials (supervisor A.Lusis). Since 1970s the Department of Semiconductor Materials is dealing with the problems of solid-state ionics and hydrogen transfer in solid electrolytes and electrode materials. Solid State Ionics conferences in Riga at the 1980s years were very popular not only in the former Soviet Union.
Incentive for hydrogen research and laboratory organization of the 2005th was the responsiveness of new PhD student L.Grinberga to engage in the PhD-student project NORSTORE, funded by Nordic Energy Council and EU 6FP (coordinator Prof. V.A Yartys (IFE / ENSYS, Norway); and invitation from President of the Latvian Academy of Sciences Academician J. Ekmanis to participate in the first National Research Program on energy (2006-2009). During 7 years while laboratory there is, 2 doctoral dissertations (L.Grinberga, J.Hodakovska) has defended, two are finished soon (M.Vanags, J.Dimants) and 2 started (I.Dirba, I.Dimanta); 6 Master of Science are prepared and 3 is being prepared; 12 Bacleor thesis are defend and more than 15 research works of last class pupils from secondary schools guided, of which 4 were selected to represent Latvia in the World.
Сегодня в гости к читателям журнала «Альтернативная энергетика и экология» пришла Лаборатория материалов для водородной энергетики Института физики твердого тела при Латвийском университете. Лаборатория основана в 2005 г. на базе Лаборатории водорода и газовых сенсоров, которая в свою очередь была создана в 1998 г. при Отделе полупроводниковых материалов. Уже с 1970-х гг. Отдел полупроводниковых материалов занимался проблемами ионики твердого тела и переносом водорода в твердых электролитах и электродных материалах, а организованные в Риге в 1980-х гг. конференции по ионике твердого тела были известны даже за пределами Советского Союза. Стимулом для исследования водорода и началом для преобразования лаборатории стало решение тогда еще молодой студентки докторантуры Л.Гринберги принять участие в проекте для докторантов ШКБТтЕ (координатор В.А. Яртис, ШЕ/Е№У8, Норвегия), финансируемого Советом Энергетики Северных стран и 6БР ЭС, а также приглашение президента ЛАН Ю.Экманиса принять участие в первой Национальной исследовательской программе, посвященной энергетике (2006-2009 гг.). За 7 лет работы в области водородной энергетики были защищены 2 докторские работы (Л.Гринберга, Ю.Ходаковска), 2 находятся на завершающих стадиях (М.Ванагс, Ю.Димантс) и 2 на начальных стадиях (И.Дирба, И.Диманта); выпущены б и работают над исследованиями 3 будущих магистра; защитились 12 бакалавров и школьниками сделаны 15 научно-исследовательских работ, из которых 4 были выбраны представлять Латвию на международных мероприятиях.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 09 (113) 2012
© Scientific Technical Centre «TATA», 2012
Why hydrogen? Well, of course, not only because it is the lightest and the most common element in the World (in Space), but also within us and one of the two components of the water. And also because due the crisis of energy and the energy resources it is likely to be affected by any of us - World energy demand is growing more rapidly as it is possible to get fossil fuels (coal, oil, gas), and they are going to be permanently exhausted. Renewable energy (solar, wind, biomass, geothermal, water) and associated technologies include both -hydrogen as an energy carrier and hydrogen as a fuel. It will be the future of energy, and resources are available in almost every place in the World, so will be less fighting and wars for energy resources. Alternative energy technologies are interesting to young people, because new technologies are often integrated between forgotten knowledge and cutting edge materials. Direct synthesis of new materials and research applications into the energy sector is the most urgent and important priority for scientists in the World, as increasing renewable energy usage is increasing the consumption of precious metals and rare earths. Today begins the battle for deposits of these metals, and it is very important to look for substitutes of precious metals and rare earths - it is a challenge for young researchers. You just dig - most recently at the University of Southern California (USA) PhD Letian Dou synthesized transparent and photosensitive at near-infrared spectrum polymer, that could replace silicon in PV solar cells [1].
To readers we offer a review article on Solid State Physics Institute, its research laboratories, research areas and facilities (A.Sternbergs, L.Grinberga), and articles from the staff of Hydrogen Energy Materials laboratory on problems that are addressed in their research. Hydrogen production is discussed in two papers of biologists in our laboratory - I.Dimanta and A.Gruduls, as well as in review of M.Vanags about water electrolysis. The hydrogen storage problems are deal with L.Grinberga and P.Lesnicenoks articles; the hydrogen promotion, publicity and applications are described in articles from J.Hodakovska, J.Kleperis and J.Dimants. Thin layer electrodes for lithium batteries are discussed in publication by G.Kucinskis, but photo-electrode for water splitting and magnetic thin layers and materials can be found in articles from L.Grinberga and A.Knoks. Experimental investigation on wind energy usage to charge electric vehicle is described in article from I.Dirba, but the Latvian experience about power supply in energy-efficient building - P.Shipkovs article.
Acknowledgements
Author acknowledge support from National Research Program in Energy&Environment.
Reference
1. Letian Dou et all. Tandem polymer solar cells featuring a spectrally matched low-bandgap polymer // Nature Photonics. 2012. Vol. 6. P. 180-185.
Почему именно водород? Конечно же, не только потому, что водород - самый легкий и распостра-ненный во Вселенной элемент, который также есть в нас и является одним из двух элементов в составе воды. А потому, что кризис энергии и энергоресурсов, наверное, коснулся каждого из нас - потребление энергии растет быстрее, чем производство, основанное на ископаемых ресурсах (уголь, нефть, газ), к тому же эти ресурсы являются невозобновляемыми. Возобновляемые энергоресурсы (Солнце, ветер, биомасса, геотермальная энергия, вода) и связанные с ними технологии включают в себя водород как носитель и источник энергии. Это ресурсы будущего, доступные почти в любом уголке мира, что уменьшит борьбу и войны за энергоресурсы. Технологии альтернативной энергии также интересуют молодежь, в них нередко сочетаются забытые старые идеи и самые современные материалы. Именно синтез и исследование новых материалов для энергетики являются одними из наиболее актуальных и важных тем для ученых во всем мире, потому что все большее использование возобновляемых источников энергии требует новых материалов, например, для замены благородных и редкоземельных металлов. Уже сейчас идет борьба за месторождения этих металлов, и поиск замены - вызов для молодых ученых. Нужно только искать - например, недавно в Университете Южной Калифорнии (США) докторант Лети-ан Доу синтезировал прозрачный полимер, обладающий фоточувствительностью в ближнем ИК спектре, который можно использовать вместо кремния в солнечных батареях [1].
Читателям мы предлагаем обзорные статьи об Институте физики твердого тела, его лаборатории, направлениях исследований и аппаратуре (А.Штерн-бергс, Л.Гринберга), а также статьи, рассказывающие о проблемах, исследуемых в Лаборатории материалов для водородной энергетики. Получение водорода затронуто в статьях биологов И. Диманты и А.Грудулса; тема электролиза поднята М.Ванагсом; над проблемами хранения водорода работают Л.Гринберга и П.Лесниченокс; вопросы популяризации, образования и использования водородных технологий рассмотрены Ю.Ходаковской, Я.Клепери-сом и Ю.Димантсом. Тонкие пленки как электроды для литиевых батарей изучает Г.Кучинскис, о фотоэлектродах и магнетических тонких пленках рассказывают статьи Л.Гринберги и А.Кнокса соответственно; И.Дирба поднимает вопрос об использовании энергии ветра для зарядки аккумуляторов электромобилей, а в статье П.Шипковса будет рассказано об опыте Латвии в области энергообеспечения энергоэффективных зданий.
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 09 (113) 2012 © Научно-технический центр «TATA», 2012
