Estado y Resultados del Proyecto:
Click here to view partial data from The Clean Energy Project. Ask questions about The Clean Energy Project in World Community Grid's forum.
Misión
La misión del Proyecto Clean Energy es encontrar nuevos materiales para la próxima generación de células solares y posteriormente, dispositivos de almacenamiento de energía. Al aprovechar el inmenso poder de World Community Grid, los investigadores pueden calcular las propiedades electrónicas de decenas de miles de materiales orgánicos (muchos más de los que jamás podrían ser probados en un laboratorio) y determinar qué candidatos son los más promisorios para desarrollar tecnología de energía solar a bajo costo.
Importancia
Estamos viviendo en la Era de la Energía. La presente economía basada en combustible fósil debe dar paso a la economía basada en energía renovable del futuro, pero lograr eso es el mayor desafío que enfrenta la humanidad. La química puede ayudar a enfrentar este desafío descubriendo nuevos materiales que aprovechen de manera eficiente la radiación solar, almacenen la energía para su uso posterior y reconviertan la energía almacenada cuando sea necesario.
El proyecto Clean Energy usa la química computacional y la disposición de las personas para ayudar a buscar las mejores moléculas posibles para: fotovoltaica orgánica para proporcionar células solares baratas, polímeros para las membranas usadas en las células de combustible para generación de electricidad, y cómo combinar mejor las moléculas para hacer esos dispositivos. Ayudándonos a buscar de manera combinada entre miles de potenciales sistemas, los voluntarios de World Community Grid están contribuyendo con este esfuerzo.
Método
Los investigadores están empleando cálculos de mecánica molecular y de estructura electrónica para predecir las propiedades ópticas y de transporte de las moléculas que podrían convertirse en la próxima generación de materiales para células solares.
a) Cálculos de mecánica molecular: Algunas de las computadoras que contribuyen al proyecto Clean Energy realizan cálculos de mecánica molecular de cristales moleculares, películas delgadas y mezclas moleculares y de polímeros para estudiar las disposiciones de empaque para predecir las propiedades de transporte de carga y de energía de excitación de los materiales candidatos. Estos cálculos se realizarán usando el paquete de mecánica molecular CHARMM desarrollado por el grupo Karplus en la Universidad de Harvard.
b) Cálculos de estructura electrónica: Para obtener las importantes propiedades de transporte óptico y electrónico, algunas de las computadoras conectadas al Proyecto Clean Energy estarán computando cálculos usando métodos de función de onda (como Hartree-Fock o teoría de perturbación de segundo orden) y teoría funcional de la densidad. Estos cálculos ayudarán a los investigadores a construir una base de datos de propiedades moleculares que junto con los resultados de los cálculos de mecánica molecular los ayudará a identificar materiales potencialmente candidatos. Los cálculos de estructura electrónica se realizarán con el código de química cuántica Q-Chem, desarrollado por Q-Chem, Inc.
