Opis projektu
Obniżenie kosztów produkcji biometanu
Biometan wydaje się bardzo obiecującym paliwem w kontekście gospodarki o obiegu zamkniętym, ale często jest on zanieczyszczony dwutlenkiem węgla, który wymaga usunięcia. Tradycyjnie do tego celu wykorzystuje się metodę adsorpcji z wykorzystaniem ciekłych amin, jednak ich wadą jest niestabilność chemiczna i wysokie koszty energii. Finansowany przez UE projekt GRACE pomoże naukowcom w zaprojektowaniu nowej generacji stałych sorbentów, które mogą obniżyć koszty o 40 %. Zamierzają oni rzucić nowe światło na międzycząsteczkowe interakcje zachodzące na granicy faz ciało stałe–gaz na powierzchniach adsorbentów, co pomoże w syntezie nowych materiałów sorpcyjnych, takich jak periodyczne mezoporowate materiały krzemionkowe. W ramach projektu testowane będą również nowe kształty sorbentów, które mają zwiększyć efektywność procesu uszlachetniania biogazu.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energy
- agricultural sciencesagriculture, forestry, and fisheriesagriculturegrains and oilseeds
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryamines
- social scienceseconomics and businesseconomicssustainable economy
- natural sciencesphysical sciencesopticsspectroscopy
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
HORIZON-WIDERA-2022-TALENTS-02
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordynator
3810-193 Aveiro
Portugalia