Materiały dla energetyki

Obszar badań realizowanych w grupie obejmuje szeroką gamę zagadnień związanych z modelowaniem, wytwarzaniem i charakteryzowaniem, a także praktycznym wykorzystaniem materiałów dla nowoczesnych systemów do produkcji energii. 

    
Pierwsza grupa zagadnień obejmuje badania naukowe i prace rozwojowe związane z europejskim programem fuzji termojądrowej EUROfusion i budową doświadczalnego reaktora termojądrowego ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor. Środek ciężkości badań nad fuzją termojądrową przesunął się obecnie z badań podstawowych fizyki plazmy w kierunku opanowania technologii niezbędnych do budowy i uruchomienia elektrowni, a więc także do opracowania materiałów odpornych na ekstremalne warunki panujące we wnętrzu reaktora. Realizowane w grupie badania pozwalają na uzyskanie nowej wiedzy dotyczącej: (i) żywotności materiałów przewidzianych do zastosowań w reaktorze fuzyjnym oraz mechanizmów ich degradacji, (ii) zniszczeń radiacyjnych w warunkach oddziaływania plazma – ściana (iii) tworzenia się kurzu (pyłów) i warstw ko-depozytów w reaktorze a także (iv) projektowania podzespołów i urządzeń reaktora i innych instalacji fuzyjnych.
    
Kolejny obszar realizowanych badań dotyczy materiałów termoelektrycznych, które wykorzystują zjawisko Seebeck’a do bezpośredniej przemiany ciepła w energię elektryczną. Zastosowanie materiałów termoelektrycznych do zagospodarowania ciepła odpadowego z procesów technologicznych pozwala na poprawę ich efektywności. W grupie prowadzone są prace nad opracowaniem nowych materiałów termoelektrycznych, technologiami ich wytwarzania jak również projektowania i konstrukcji generatorów termoelektrycznych w oparciu o nowe rozwiązania materiałowe. W kręgu zainteresowań w obrębie tej tematyki są także materiały kompozytowe o wysokim przewodnictwie cieplnym i obniżonej rozszerzalności cieplnej, mogące wydajnie odprowadzać ciepło od układów elektronicznych dużych mocy, w tym także pracować jako studnie cieplne czy radiatory na zimnym końcu modułów termoelektrycznych.
    
W trzeciej grupie zagadnień znajdują się technologii materiałowe dla systemów energii odnawialnej takich jak instalacje fotowoltaiczne czy elektrownie geotermalne. Dla systemów geotermalnych rozwijane są materiały warstwowe wytwarzane m.in. metodą wybuchową i znajdujące zastosowania w agresywnych środowiskach, takich jak np. głębinowe szyby geotermalne. Prace badawcze obejmują badania korozyjne, w tym wpływ wodoru, na degradację materiałów platerowanych oraz dobór odpowiedniego materiału plateru, charakteryzowanie struktury wewnętrznej i właściwości mechanicznych, a także ich degradacji w warunkach eksploatacji.