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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Rationale design of sustainable porous organosilicas for optimal CO2 uptake from biogas

Description du projet

Réduire les coûts de production du biométhane

Le biométhane est un carburant qui semble particulièrement prometteur pour l’économie circulaire, mais qui est souvent contaminé par le CO2 qu’il faut éliminer. Si des adsorbants liquides à base d’amines sont généralement utilisés, ceux-ci sont caractérisés par une instabilité chimique et des coûts énergétiques élevés. Le projet GRACE, financé par l’UE, contribuera à la conception d’une nouvelle génération d’absorbants solides permettant d’obtenir une réduction des coûts de 40 %. Les chercheurs acquerront une nouvelle compréhension des interactions intermoléculaires à l’œuvre à l’interface gaz-solide des surfaces absorbantes, ce qui favorisera la synthèse de nouveaux matériaux tels que des absorbants à base d’organosilicates mésoporeux périodiques. Le projet testera également de nouvelles formes d’absorbants visant à rendre le processus de raffinage du biogaz plus efficace.

Objectif

Biogas is a renewable energy source that contributes to carbon-neutrality by reducing GHG emissions. An EU-wide climate policy framework supports a circular economy based on biomethane. Yet, biomethane is largely contaminated with CO2 that must be removed. A promising method for biogas upgrading benefits from the use of solid adsorbents, cutting down 40% in sorbent regeneration costs compared to the use of decades-old liquid amine absorbents, which suffers from poor chemical stability and high regeneration energy costs. How can GRACE contribute to the global effort towards the design of future-generation sorbents with improved CO2/CH4 separation? GRACE aims at providing answers to this end by rationale materials’ design that will help to build an atomic-level understanding of intermolecular interactions at the gas-solid interface governing thermodynamic/kinetic phenomena at sorbent surfaces. The scarcity of atomic-scale studies in gas-sorption mechanisms at porous surfaces has hindered further progresses on the synthesis of better CO2-adsorbent materials. This knowledge gap is thus my major motivation. To tackle this challenge, GRACE encompasses 3 main goals: 1) design sustainable periodic mesoporous organosilica (PMO) sorbents; 2) obtain structure-property relationships studying gas-sorbents at the atomic level; 3) test distinct PMO grain shapes for better biogas upgrading under industrially-relevant operating conditions.
My past expertise in materials’ design and multidisciplinary characterization skills will be a valuable asset not only for the synthesis of viable sorbents with favorable properties for CO2/CH4 separation but also for the tandem use of operando TGA-IR, NMR/DNP spectroscopies and gas adsorption to study confined 13C-enriched CO2 species (using pure CO2 or gas mixtures). This equipment is hosted at CICECO-UAVR, an internationally renowned lab that fosters interdisciplinary research and is committed to support the growth of young researchers.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-WIDERA-2022-TALENTS-02

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Coordinateur

UNIVERSIDADE DE AVEIRO
Contribution nette de l'UE
€ 172 618,56
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (2)