Materiały dla energetyki

Kontakt:
dr inż. Łukasz Ciupiński
lukasz.ciupinski@pw.edu.pl 
22 234 81 53

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. Czytaj dalej »
 

Tematyki badawcze

  • Materiały do pracy w systemach fuzyjnych 
  • Materiały termoelektryczne
  • Metalurgia proszków
  • Materiały kompozytowe ceramika/metal w tym materiały o wysokim przewodnictwie cieplnym
  • Energia odnawialna: fotowoltaika, geotermia
  • Korozja, niszczenie materiałów, degradacja wodorowa
  • Inżynieria cieplna elementów i układów elektronicznych
     

Oferta badawcza

  • Analiza degradacji materiałów pracujących w reaktorach syntezy termojądrowej
  • Synteza i charakteryzacja materiałów termoelektrycznych i półprzewodnikowych
  • Wytwarzanie i charakteryzacja materiałów kompozytowych
  • Obróbka cieplna materiałów
  • Analizy numeryczne: teoria funkcjonałów gęstości, metoda elementów skończonych, metoda objętości skończonych
  • Ekspertyzy materiałowe (materiałów metalicznych oraz polimerowych, procesów degradacyjnych, dobór materiałów)
  • Badania degradacji materiałów w środowisku wodoru
     

Infrastruktura badawcza

  • Aparatura do charakteryzacji właściwości termoelektrycznych w funkcji temperatury
  • Aparatura do wyznaczania powierzchniowego rozkładu współczynnika Seebecka
  • Komora rękawicowa MBraun LabStar
  • Piec rurowy kołyskowy
  • Piec rurowy próżniowy
  • Mikrotomograf rentgenowski X-Radia XCT400
     

Projekty

  • Program EUROfusion (H2020 EURATOM):
    • WPJET2 – Analysis of JET ITER-like wall plasma facing components
    • WPPFC – Preparation of efficient PFC exploitation of ITER and DEMO
    • WPPMI Plant level system engineering, design integration and physics integration
    • WPMAT IREMEV – Integrated Radiation Effects Modelling and Experimental Validation
    • WPMAT FM - Irradiation Testing of mirrors
    • WPENS - Early Neutron Source definition and design
  • Wpływ nanostrukturyzacji i domieszkowania na właściwości termoelektryczne nowych materiałów z grupy LAST i TAGS, NCN, SONATA 12, 2016/23/D/ST8/02686
  • Materiały termoelektryczne otrzymane na drodze reakcji SHS, NCN, SONATA 11, 2016/21/D/ST8/01696
  • Opracowanie litych, nanostrukturalnych materiałów termoelektrycznych na bazie Si i Ge, NCN, Współpraca dwustronna PL-Taiwan
  • Opracowanie materiałów o dużym wzmocnieniu właściwości termoelektrycznych za pomocą wydajnej metody obliczeniowej, MNiSW, Współpraca dwustronna PL-Indie 
     

Współpraca krajowa

  • Zakład Technologii Wysokoenergetycznych - EXPLOMET Spółka Jawna, Opole
  • Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Warszawa
  • Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
  • Grupa Elektroniki Laserowej i Światłowodowej, Politechnika Wrocławska
  • Zakład Stopów Metali Nieżelaznych, Instytut Odlewnictwa, Kraków
  • Instytut Techniki, Uniwersytet Pedagogiczny, Kraków
  • Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, Warszawa
  • Instytut Fizyki Jądrowej, Kraków
  • Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
     

Współpraca międzynarodowa

  • Culham Centre for Fusion Energy, Abingdon, Wielkia Brytania
  • Royal Institute of Technology, Sztokholm, Szwecja
  • Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching, Niemcy
  • Forschungszentrum Jülich, Jülich, Niemcy
  • National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, Bukareszt, Rumunia
  • Politecnico di Milano, Włochy
  • Josef Stefan Institute, Ljubljana, Słowenia
  • The Maharaja Sayajirao University of Baroda, Vadodara, Indie
  • National Central University, Tajwan
  • Institute of Mineral Engineering, RWTH Aachen University, Aachen, Niemcy
  • Institute of Materials Research, Slovak Academy of Science, Bratislava, Słowacja
  • Innovation Center Iceland - Nýsköpunarmiðstöð Íslands, Reykjavik, Islandia
     

Kontakt

dr inż. Łukasz Ciupiński
lukasz.ciupinski@pw.edu.pl
22 234 81 53
Zakład Projektowania Materiałów