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HYBRID TANDEM CATALYTIC CONVERSION PROCESS TOWARDS HIGHER OXYGENATE E-FUELS

Descripción del proyecto

Una ruta viable para la producción de electrocombustibles

Los electrocombustibles de alta densidad producidos con ayuda de electricidad procedente de fuentes de energía renovables, agua y CO2 del aire son fundamentales para descarbonizar el transporte de larga distancia. Los compuestos ligeramente oxigenados podrían ayudar a superar las limitaciones de los electrocombustibles conocidos (como los hidrocarburos Fischer-Tropsch no oxigenados o el metanol muy oxigenado), pero no existe una ruta eficiente para su producción. El equipo del proyecto E-TANDEM, financiado con fondos europeos, desarrollará un proceso híbrido para convertir CO2, agua y energía renovable en electrocombustibles más oxigenados que integre tres tipos de catálisis. Este nuevo proceso de producción de electrocombustibles se demostrará a pequeña escala y se pondrá a prueba para evaluar su capacidad de hacer frente a las fluctuaciones de los insumos energéticos.

Objetivo

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.

Coordinador

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
Aportación neta de la UEn
€ 587 378,75
Dirección
CALLE SERRANO 117
28006 Madrid
España

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Región
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
€ 587 378,75

Participantes (9)

Socios (1)