Descrizione del progetto
Diminuire i costi di produzione del biometano
Il biometano promette bene come carburante per l’economia circolare, ma è spesso contaminato da CO2 che deve essere rimossa. Sebbene ciò venga tradizionalmente eseguito utilizzando adsorbenti amminici liquidi, questi soffrono di instabilità chimica e di elevati costi energetici. Il progetto GRACE, finanziato dall’UE, contribuirà a progettare una nuova generazione di adsorbenti solidi in grado di ridurre i costi del 40 %. I ricercatori svilupperanno una nuova conoscenza delle interazioni intermolecolari che si verificano a livello dell’interfaccia gas-solido delle superfici adsorbenti, che aiuteranno a sintetizzare nuovi materiali quali adsorbenti di organosilice mesoporosa periodica. Il progetto testerà anche nuove forme per adsorbenti al fine di rendere più efficiente il processo di purificazione del biogas.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- scienze agricoleagricoltura, silvicoltura e pescaagricolturacereali e semi oleosi
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3810-193 Aveiro
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