Description du projet
Des technologies de conversion électrochimique basées sur des matériaux céramiques protoniques
L’objectif du projet WINNER, financé par l’UE, est de créer une plateforme technologique innovante pour un stockage, une conversion et une utilisation d’énergie flexibles, sécurisés et rentables. L’objectif est de développer un module multitubulaire flexible basé sur des cellules céramiques conductrices de protons fonctionnant selon différents modes (par exemple des piles à combustible, des électrolyseurs réversibles, des pompes à H2), qui démontrera des performances sans précédent dans plusieurs applications pertinentes pour l’industrie (production d’hydrogène, craquage d’ammoniac, production d’éthylène, électrolyse). Les activités comprendront le développement d’architectures cellulaires avancées, d’électrodes multifonctionnelles et d’un système de collecte sans pression utilisant des voies de fabrication écologiques et évolutives. Le projet s’appuiera sur l’expertise multidisciplinaire de partenaires de premier plan dans le domaine de la science des matériaux, des matériaux céramiques conducteurs de protons, de la modélisation multi-échelle et des méthodes avancées de caractérisation des matériaux in situ et operando.
Objectif
The WINNER project will develop an efficient and durable technology platform based on electrochemical proton conducting ceramic (PCC) cells designed for unlocking a path towards commercially viable production, extraction, purification and compression of hydrogen at small to medium scale. This will be demonstrated in WINNER in three applications: ammonia cracking, dehydrogenation of hydrocarbons, and reversible steam electrolysis. By such, WINNER will create innovative solutions for flexible, secure and profitable storage and utilization of energy in the form of hydrogen and green ammonia, electrification of the chemical industry and sectors coupling. The WINNER project builds on the pioneering multidisciplinary expertise of world leading partners in the fields of proton conducting ceramic (PCC) materials and technologies to combine materials science, multi-scale multi-physics modelling and advanced in-situ and operando characterisation methods to unveil unprecedent performance of tubular PCC cells assembled in a flexible multi-tube module operating at industrially relevant conditions. WINNER will develop innovative cell architectures with multifunctional electrodes and a novel pressure-less current collection system using eco-friendly and scalable manufacturing routes. These activities will be steered by a novel multi-scale multi-physics modelling platform and enhanced experimentation methodologies. These tools combined with advanced operando and in situ methods will serve at establishing correlations between performance and degradation mechanisms associated with both materials properties and interface's evolution upon operation. Testing of cells and modules will also be conducted to define performance and durability in various operation modes. Techno-economic assessment of the novel PCC processes will be conducted as well as Life Cycle Assessment. The project is coordinated by SINTEF with support from UiO, CSIC, DTU, SMT, CTMS, ENGIE, Shell.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
7034 Trondheim
Norvège