Descrizione del progetto
Tecnologie di conversione elettro-chimiche basate su materiali ceramici protonici
L’obiettivo del progetto WINNER, finanziato dall’UE, è la creazione di una piattaforma di tecnologia innovativa per lo stoccaggio, la conversione e il consumo di energia flessibili, sicuri e redditizi. Lo scopo è lo sviluppo di un modulo flessibile multi-tubolare basato su celle ceramiche a conduzione protonica che funzionano con diverse modalità operative (ad esempio celle a combustibile, elettrolizzatori reversibili, pompe H2), che darà prova di prestazioni senza precedenti in diverse applicazioni rilevanti per il settore industriale (produzione di idrogeno, cracking dell’ammoniaca, produzione di etilene, elettrolisi). Le attività comprenderanno la realizzazione di architetture di celle avanzate, elettrodi multifunzionali e un sistema di raccolta senza pressione utilizzando processi di produzione ecocompatibili e scalabili. Il progetto si baserà sulle competenze multidisciplinari di partner internazionali di spicco nell’ambito di scienze dei materiali, materiali ceramici a conduzione protonica, modellazione multiscala, nonché su metodi avanzati di caratterizzazione di materiali in situ e in condizioni di lavoro.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
7034 Trondheim
Norvegia