Opis projektu
Rzucenie nowego światła na energię słoneczną
Produkcja energii słonecznej pomaga nam zmniejszyć zależność od paliw kopalnych, a tym samym złagodzić efekt globalnego ocieplenia poprzez obniżenie emisji gazów cieplarnianych. Zespół współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu CONDOR zajął się oboma tymi aspektami. Planuje on opracowanie modułowego urządzenia do produkcji paliw z wykorzystaniem wody i CO2 jako substratów oraz światła słonecznego jako jedynego źródła energii. Proponowane podejście modułowe pozwoli na stosowanie różnych konfiguracji w zależności od produktu docelowego. Proces utleniania nie jest ograniczony do produkcji O2, ale obejmuje także chlor i małe cząsteczki organiczne, takie jak kwas 2,5-furanodikarboksylowy. Stosowane materiały będą otrzymywane z powszechnie występujących pierwiastków chemicznych przy użyciu metod niskoenergetycznych i niskotemperaturowych.
Cel
Conversion of sunlight into fuels and mitigation of anthropogenic climate change are big scientific challenges. CONDOR addresses both of them by developing highly efficient solar-driven conversion of CO2 into fuels and added-value chemicals. We propose a photosynthetic device made of two compartments (a) a photoelectrochemical cell that splits water and CO2 and generates oxygen and syngas, a mixture of H2 and CO; (b) a (photo)reactor that converts syngas into methanol and dimethylether (DME), via bi-functional heterogeneous catalysts. The proposed modular approach enables different configurations depending on the target product. The oxidation process is not limited to O2 production, but entails chlorine and small organic molecules, such as 2,5-furandicarboxylic acid, derived from the oxidation of low-cost and easily available precursors like salt water or alcohol derived biomass, respectively. Employed materials will be obtained through low energy/low temperature routes, mainly based on wet chemical procedures, such as sol-gel chemistry, mild hydrothermal processes, electrochemical processes at ambient temperature. Raw materials/precursors will not be limited by availability on a global scale, making use of organic species, silicon, earth abundant metal oxides, first row transition metals. The final target is a full photosynthetic device with 8% solar-to-syngas and 6% solar-to-DME efficiencies with three-months continuous outdoor operation. This represents a large progress with respect to the state of the art and requires an international collaboration and a multidisciplinary approach, which integrates expertise in nanomaterials preparation and characterisation by operando microscopy and spectroscopy, homogeneous and heterogeneous catalysis, photochemistry/photoelectrochemistry, PEC engineering and assessment of the environmental and socio-economic impact of the proposed technology, including life cycle assessment.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energy
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectrolysis
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryalcohols
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-LC-SC3-2020-RES-RIA
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
40126 Bologna
Włochy