Projektbeschreibung
Ein gangbarer Weg zur Produktion von Elektrokraftstoffen
Hochdichte Elektrokraftstoffe (E-Fuels), die unter Nutzung von Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen, Wasser und CO2 aus der Luft produziert werden, sind für die Dekarbonisierung des Fernverkehrs von zentraler Bedeutung. Leicht oxygenierte Verbindungen können die Beschränkungen von bekannten E-Fuels – wie nicht oxygenierten Fischer-Tropsch-Kohlenwasserstoffen oder stark oxygeniertem Methanol – überwinden. Doch zu ihrer Produktion existiert noch keine effiziente Methode. Das EU-finanzierte Projekt E-TANDEM wird ein hybrides Verfahren entwickeln, das drei verschiedene Katalysearten integriert, um CO2, Wasser und erneuerbare Energie in sauerstoffreichere E-Fuels umzuwandeln. Das neue Verfahren zur E-Fuel-Produktion wird zunächst im Labormaßstab demonstriert und darauf getestet werden, wie gut es schwankenden Energieeinträgen gewachsen ist.
Ziel
Carbon neutral, high-energy density e-fuels are crucial to de-fossilize long-haul transport. Mildly oxygenated compounds such as C5+ (higher) alcohols and their ether derivatives hold the promise to overcome limitations of known e-fuels, such as non-oxygenated Fischer-Tropsch hydrocarbons or heavily oxygenated methanol and DME, but no process exists for their effective production. The project aims to develop a disruptive route wherein CO2, water and renewable power are converted to higher oxygenate e-fuels in a once-through hybrid process integrating three major catalysis branches: “electrocatalysis” is applied in a robust high-pressure CO2/H2O co-electrolysis step to produce e-syngas (H2/CO), which is converted in a single-reactor, slurry-phase process combining “solid thermocatalysis” for linear hydrocarbon synthesis and “molecular chemocatalysis” for in situ oxo-functionalization via reductive hydroformylation. In this process, integration of catalytic functionalities in tandem, alongside an engineered interfacing of high- and low-temperature conversion steps and energy unintensive membrane separation technologies, offer a blueprint for superior atom and energy efficiencies. The project will demonstrate the new e-fuel production process at bench-scale, and assess its capacity to cope with fluctuating energy inputs. Moreover, e-fuel formulation and life-cycle aspects are covered to fully realize the potential of the higher oxygenate e-fuel to distinctively unite excellent combustion properties (high cetane), exceptional reduction of tailpipe soot emissions, advantageous logistics as liquid at ambient conditions and compatibility with current-fleet fuel infrastructure and engine technologies, with emphasis on applications as diesel replacement in heavy-duty marine transport. An exploitation plan will be created together with international stakeholders, to consolidate EU’s capacity to export advanced e-fuel technologies to areas with vast green energy potential.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordinator
28006 Madrid
Spanien