A Lendület program

Janáky Csaba Lendület-ösztöndíjas kutató

Janáky Csaba mta.hu

Kutatási téma

Hibrid szerves/szervetlen fotokatódok fejlesztése, tüzelőanyagok napenergia segítségével való előállítása céljából

Janáky Csaba vegyész a Szegedi Tudományegyetemen folytathatja az Egyesült Államokban megkezdett, a napenergia kiaknázását elősegítő kutatásait. Olyan szervetlen félvezetőkön és szerves vezető polimereken alapuló, összetett anyagokat vizsgál, amelyekből a szén-dioxid napfény segítségével történő átalakításával közvetlenül állíthatók elő tüzelőanyagok (pl. metanol). E rendezett nanoszerkezetű anyagok tulajdonságai, viselkedése az összetételük és az előállítási technológia módosításával szabályozható. A kutatási program célja a jelenség jobb megismerésével olyan reaktorok (foto-elektrokémiai cellák) kifejlesztése, amelyekkel ipari füstgázok felhasználásával tüzelőanyagok állíthatók elő.

Befogadó intézet

Szegedi Tudományegyetem

A kutatócsoport működési időszaka

20142019

Interjú a kutatóval

Az interjú 2014. július 16-án jelent meg az mta.hu-n.

Tüzelőanyagok ipari füstgázok felhasználásával történő előállításának távlati lehetőségeivel foglalkozik a Lendület program keretében Janáky Csaba. A Szegedi Tudományegyetem tanársegéde az Egyesült Államokban megkezdett kutatásainak folytatásaként olyan szervetlen félvezetőkön és szerves vezető polimereken alapuló összetett anyagokat vizsgál, amelyek révén szén-dioxidból napfény segítségével közvetlenül állíthatók elő olyan energiahordozók, mint a metanol és az etanol.

"Az Európai Unió környezetvédelmi stratégiája az energiaellátás biztonságának növelését, valamint az energiatermeléssel és -fogyasztással járó negatív ökológiai hatás mérséklését tűzi ki céljául. Óriási erőkkel kutatják az új anyagokat és eljárásokat, hogy hasznosíthatóvá váljanak a megújuló energiaforrások gyakorlatilag kimeríthetetlen készletei. Az egyik lehetőség a napenergián alapuló gazdaság, annak ellenére, hogy széles körű hasznosíthatóságához még feladatok sokaságát kell megoldani" mondta az mta.hu-nak Janáky Csaba.

Felfedező kutatások lehetséges ipari hasznosulással

A kutató ismertetése szerint sok tekintetben megoldást jelenthet a szén-dioxid metanollá történő szelektív átalakítása. A vegyületet óriási mennyiségben állítják elő, már közel száz ilyen üzem működik a világban, gyártási összkapacitásuk meghaladja az évi 90 milliárd litert. A metanolt egyrészt üzemanyagként hasznosítják, másrészt nélkülözhetetlen vegyipari alapanyagként számos vegyület szintéziséhez is szolgál. Előállítása azonban szénhidrogének felhasználásával történik, és a gyártási technológia magas hőmérséklet és nyomás biztosítását igényli, vagyis a gyártókapacitás megteremtéséhez komoly, csak hosszú idő alatt megtérülő beruházásokra van szükség, ráadásul az eljárásnak jelentős a szén-dioxid-lábnyoma is. A fentiek fényében különösen fontos lehet egy olyan gyártási technológia kifejlesztése, amely egy üvegházhatású gáz, a szén-dioxid felhasználására épül.

"A Magyar Tudományos Akadémia kiválósági programja keretében olyan szervetlen félvezetőkön és szerves vezető polimereken alapuló összetett anyagokat vizsgálok, amelyek révén a szén-dioxid napfény segítségével történő átalakításával közvetlenül állíthatók elő tüzelőanyagok. E szabályozott nanoszerkezetű hibrid anyagok tulajdonságai és viselkedése az összetételüktől és az előállítási eljárástól függően módosítható. A javasolt módszer előnye kettős, hiszen egy üvegházhatású gáz, a szén-dioxid felhasnálásával nyerhetünk tüzelőanyagot. A program során a jelenség jobb megismerésével célunk olyan reaktorok (foto-elektrokémiai cellák) készítése, amelyek segítségével ipari füstgázok felhasználásával tudunk tüzelőanyagokat előállítani. Fontos hangsúlyozni, hogy mi felfedező kutatást végzünk, ugyanakkor mindent megteszünk annak érdekében, hogy a projekt során szerzett ismeretek megalapozzák eredményeink gyakorlati hasznosítását" mutatott rá a lendületes kutató.

A hazatérés nemcsak lehetőség, hanem kötelesség is

Janáky Csaba 2011-ben nyerte el az EU fiatal kutatók nemzetközi képzését, tapasztalatszerzését szolgáló Marie Curie International Outgoing Fellowship ösztöndíját, amelynek keretében az Egyesült Államokban, az arlingtoni Texasi Egyetemen dolgozhatott.

"A Marie Curie IOF ösztöndíjam most lejáró, hazatérési fázisa azt a célt szolgálta, hogy kiderüljön, vannak-e Európában, Magyarországon olyan lehetőségek, amelyekért érdemes hazatérni. A Lendület program üzenete az, hogy van ilyen jövőkép, ezért számomra a tartós hazatérés nemcsak lehetőség, hanem kötelesség is volt. Ugyanakkor az amerikai kapcsolatok fenntartása érdekében a jövőben is évente két-három alkalommal rövidebb időt az Egyesült Államokban töltök majd" mondta.

Tehetséges doktoranduszok, motivált egyetemi hallgatók

"Folyamatban van a kutatócsoport kialakítása, amelynek első lépéseként tehetséges PhD-hallgatókkal és vegyész mesterszakos egyetemi hallgatókkal kezdjük meg a munkát. Két doktorandusszal, Kormányos Attilával és Samu Gergely Ferenccel már egy éve együtt dolgozunk, míg Varga András nyáron csatlakozik csapatunkhoz. A graduális hallgatók közül Hursán Dorottyát szeretném kiemelni, aki tudományos diákkörösként eredményes kutatásokat végzett a témában, és remélhetőleg hamarosan PhD-hallgatóként folytathatja a munkát. Az első év folyamán szeretnék két olyan posztdoktort is felvenni, akik a projekthez kapcsolódó határterületeken, a termékek kromatográfiás módszerekkel való detektálásában, valamint a szintetikus szerves kémia területén új monomerek előállításában tettek szert tapasztalatokra. A projekt során szeretném kihasználni az egyetemi környezet előnyeit azzal, hogy a tehetséges és motivált hallgatókat már pályájuk elején bevonom a csoport munkájába. A későbbiekben számítok olyan, külföldi műhelyekből hazatérni kívánó posztdoktorokra is, mint például Tóth Péter Sándor és Endrődi Balázs, akik nálunk szerezték vagy szerzik meg a doktori fokozatukat.

Korszerű infrastruktúra és anyagtudományi tudásbázis, eredményes nemzetközi kooperáció

A lendületes kutatócsoport a Szegedi Tudományegyetem megújult Bolyai Intézetében, egy 75 négyzetméteres korszerű laboratóriumban kezdi meg működését, valamint további két dolgozószobát is a rendelkezésére bocsátanak. "Jelentős segítség a Szegedi Tudományegyetemen kialakult anyagtudományi tudásbázis is, valamint a hozzá kapcsolódó műszerpark. Az itt található nagyműszerekhez – az elektronmikroszkópokhoz, felületvizsgálati és spektroszkópiai eszközökhöz – való hozzáférés lehetővé teszi az általunk előállított összetett anyagok alapos szerkezeti és morfológiai elemzését. Hasonlóan fontos az egyes méréstechnikák szakértőivel való napi szintű konzultáció lehetősége is, ami egy összetettebb probléma megoldásakor jelenthet felbecsülhetetlen értékű segítséget. Azt gondolom, hogy az elkövetkező években sikerül kiépítenünk egy olyan modern foto-elektrokémiai laboratóriumot, amely sikerrel vehet részt különböző kooperációs pályázatokban mind az anyagtudomány, mind az energiatudomány területén" összegezte terveit Janáky Csaba.