Skip to main content
European Commission logo print header

TOWARD EFFICIENT ELECTROCHEMICAL GREEN AMMONIA CYCLE

Descrizione del progetto

La produzione di ammoniaca verde supporta l’uso dell’ammoniaca come combustibile rinnovabile

L’ammoniaca è fondamentale per la produzione di fertilizzanti nel settore agricolo. Viene inoltre impiegata come refrigerante e per produrre plastiche, esplosivi, pesticidi e altri prodotti chimici commercialmente importanti. Un uso dell’ammoniaca non sfruttato fino ad oggi è come vettore energetico. L’ammoniaca presenta alto contenuto di idrogeno e una densità volumetrica ad alta energia; inoltre, a differenza dell’H2, viene facilmente compressa e liquefatta per lo stoccaggio. Tuttavia, la sua produzione attualmente si basa su processi ad alta temperatura, alta pressione e ad alta intensità energetica, che portano a un aumento delle emissioni. Il progetto TELEGRAM, finanziato dall’UE, sta sviluppando processi elettrochimici ecologici per la produzione di ammoniaca, affrontando un problema energetico senza esacerbarne un altro.

Obiettivo

Ammonia is one of the most important chemicals, but its production requires an energy intensive process, responsible for about 1-2% of total CO2 emissions worldwide. Ammonia is also potentially a formidable energy vector, with large hydrogen content, high energy volumetric density and, unlike H2, ease of liquefaction for storage. The main objective of TELEGRAM is to demonstrate, at the laboratory scale level, a complete green ammonia carbon–neutral energy cycle, based on electrochemical processes, enabling the use of ammonia as a green fuel.
Achievement of this target requires the development of two key enabling technologies. The first is the electrochemical ammonia synthesis. This will be developed by adopting a multi-stage membrane reactor which, starting from air, water and renewable sources (sunlight or wind), will produce ammonia at temperature <100°C. Novel energy materials, such as high entropy alloys and nanostructured catalysts will be studied and implemented in the reactor. The objective is to reach performance values able to make the process effective for industrial exploitation, i.e. faradaic efficiency >50% and production rate of at least 10^-7 mol/s /cm².
The second technology is the direct ammonia fuel cell (DAFC). For DAFC the best catalyst choice is platinum group metals (PGMs). Specific solutions will be developed in order to minimize or eliminate the PGMs achieving, operating below 100°C, a power density of at least 100 mW/cm² and chemical to electricity efficiency > 25%, with PGM loading < 0.05 mg/cm².
The developed ammonia reactor, powered by renewables, and the DAFC will be coupled together to demonstrate the complete ammonia energy cycle at a laboratory scale. The objective is to achieve 95% of the combined efficiencies of ammonia generation and fuel cell. These results will contribute to establish an European innovation base on the two key enabling technologies and on novel catalysts, and to build a sustainable renewable energy system.

Invito a presentare proposte

H2020-LC-SC3-2018-2019-2020

Vedi altri progetti per questo bando

Bando secondario

H2020-LC-SC3-2020-RES-RIA

Meccanismo di finanziamento

RIA - Research and Innovation action
æ

Coordinatore

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
Contribution nette de l'UE
€ 602 665,00
Indirizzo
Piazzale aldo moro 7
00185 Roma
Italia

Mostra sulla mappa

Regione
Centro (IT) Lazio Roma
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Altri finanziamenti
€ 0,00

Partecipanti (3)