Descrizione del progetto
Una tecnologia sostenibile di conversione elettrochimica del nitrato in ammoniaca che sfrutta lo stampa 3D
Il processo Haber-Bosch, grazie al quale è possibile convertire idrogeno e azoto in ammoniaca, è il principale metodo con cui si producono i fertilizzanti da oltre un secolo. Sebbene il suo impatto su agricoltura, produzione alimentare e crescita della popolazione non possa essere sottovalutato, la quantità di energia necessaria che richiede è enorme e, inoltre, questo metodo contribuisce a innalzare i livelli di azoto presenti nelle acque freatiche a causa dei deflussi provenienti dai terreni fertilizzati. Con la conversione elettrochimica del nitrato in ammoniaca è possibile ridurre l’inquinamento da nitrati e diminuire al contempo le emissioni associate all’ammoniaca stessa. La mancanza di catalizzatori efficienti, tuttavia, è stata finora la causa che ha impedito i progressi in tal ambito. Con il sostegno del programma di azioni Marie Sklodowska-Curie, il progetto RedNitro3D svilupperà elettrocatalizzatori migliorati e un’avanzata tecnologia di stampa 3D per la produzione dei catodi e dell’elettrolizzatore, spianando la strada al loro uso diffuso e stimolando la transizione verso un’economia circolare.
Obiettivo
Ammonia is a fundamental molecule to produce fertilizers. It is one of the largest human-synthesized chemicals. Most of the ammonia is produced by the well-known Haber-Bosch (H-B) process, that is an energy-intensive industrial process, consuming around 1 to 2% of the worldwide energy output, and is responsible for large emission of greenhouse gases in the form of CO2. Therefore, alternative ways of producing ammonia with less environmental impact are urgently needed. Another very serious environmental problem is the nitrate contamination of water and soil, with dire consequences for aquatic ecosystems and human health. Reducing nitrate levels in groundwaters is paramount and is in line with the strategy of the European commission to preserve the balance of the ecosystem. To address these problems, electrochemical nitrate to ammonia conversion emerges as an ideal alternative, since nitrate pollution can be effectively reduced in waters, at the time that ammonia is produced on a decentralized scale. In this sense, RedNitro3D takes a step forward in solving these problems, by providing a viable strategy to reduce nitrate pollution, and at the same time take advantage of this process to obtain ammonia as a value-added product, generating profit, and enhancing the sustainability of the process. Thus, combining the electrochemical nitrate to ammonia conversion with the advances in 3D printing technology, a scalable method to prepare cathodes for electrolyzers for nitrate to ammonia conversion is proposed in RedNitro3D. The project will be implemented by following three main objectives: i) benchmarking state-of-the-art electrocatalysts, ii) integrating those electrocatalyst in a printable FDM filament to produce 3D printed cathodes, and iii) the design and implementation of a 3D printed electrolyzer containing the electrodes prepared previously. This project persues to achieve the revalorization of waste, and paves the way towards a circular economy.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
602 00 BRNO STRED
Cechia