Description du projet
Technologie de l’ammoniac pour la production d’énergie sans carbone
Le changement climatique constitue une menace mondiale croissante. L’exploitation de sources d’énergie vertes pourrait atténuer les effets dommageables du changement climatique. Prenons l’exemple de la combustion assistée par plasma de l’ammoniac liquide. Elle pourrait représenter une alternative efficace et sans émission de carbone à l’énergie hydrogène ainsi qu’aux carburants hydrocarbonés pour les turbines à gaz servant à la production d’énergie et d’électricité. Le projet PlasNH3, financé par l’UE, entend optimiser le brûleur existant pour l’ammoniac pur tout en maintenant un rendement énergétique élevé et de faibles émissions de combustion. Il contribuera également à surmonter les difficultés actuelles qui ralentissent son introduction. Le projet s’appuie sur un projet en cours du Gas Turbine Research Centre (GTRC) de l’université de Cardiff, qui a déjà commencé à étudier les flammes d’ammoniac.
Objectif
This proposal aims to benefit from the low-cost storage of liquid ammonia as a carbon-free hydrogen alternative energy resource and mitigate associated issues to its utilisation to replace hydrocarbon fuels in existing gas turbine engines (GTEs) for power production. It is built up ongoing projects at the Gas Turbine Research Centre (GTRC), where currently ammonia flames are investigated, experimentally. Two challenging aims have been identified: (i) to enhance the reactivity of ammonia/air mixtures and improve the fundamental combustion characteristics of ammonia for use in GTEs; (ii) to optimise the existing burner for operating with pure ammonia while maintaining high fuel efficiency and low combustion emissions. The novelty of the current project relies on the fundamental study of plasma-assisted combustion to improve the reactivity of ammonia rather than currently used approaches by blending of the ammonia molecule with more reactive fuels (i.e. hydrocarbons, hydrogen, etc.). The concept will ensure faster ammonia/air reactivity by modifying the kinetics of oxidation based on the concept of plasma-assisted combustion, avoiding the blending of the ammonia molecule with more reactive fuels (i.e. hydrocarbons, hydrogen, etc.). The project includes both detailed physical experimentation using an state-of-the-art optical combustion diagnostic facility at GTRC, as well as detailed multi-scale numerical simulations, covering all scales of the underlying processes from atomic and molecular levels, to the smallest scales of turbulent fluctuations to the actual burner size. Timeliness of the project is ideal to support the use of ammonia as fuel in power applications, marine engines, and heavy load transportation systems. Its success contributes to the decarbonisation of the power generation sector, whilst delivering a unique technology, without precedent, for power and transportation purposes.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
B15 2TT Birmingham
Royaume-Uni