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Plankton-like Protocells for Artificial Photosynthesis Targeting Carbon-neutral Energy Vectors

Projektbeschreibung

Mit künstlicher Photosynthese nachhaltig Energie erzeugen

Der weltweite Energiebedarf steigt ständig. Es sind umweltfreundliche Alternativen zu fossilen Brennstoffen einschließlich der durch Wind und Sonne bereitgestellten Quellen erforderlich. Das vom Europäischen Innovationsrat finanzierte Projekt PLANKT-ON zielt auf die Entwicklung einer von der Natur inspirierten, emissionsfreien Technologie ab, die Sauerstoff in die Atmosphäre abgibt und gleichzeitig Formiat als Vorprodukt für Wasserstoffbrennstoff erzeugt. Bei dieser Technologie geht es um die Zusammensetzung synthetischer planktonähnlicher Protozellen, die Licht, Wasser und CO2 nutzen, um O2 und Formiat zu produzieren. Letzteres lässt sich durch chemische Reaktionen leicht in Wasserstoffgas umwandeln und dient auf diese Weise als potenzielle Quelle sauberer Energie. Die Technologie wird andere Solartechnologien wie etwa die Photovoltaik und die Photoelektrokatalyse ergänzen sowie die EU-Vision einer Erzeugung solarer Brennstoffe durch künstliche Photosynthese unterstützen.

Ziel

While mature solar technologies (i.e. photovoltaics, photo-electrochemical cells) cannot simultaneously address the multi-faceted future energy challenge, PLANKT-ON aims to develop a disruptive net-zero emissions technology to both address the global energy demand and reoxygenation of our planet. Inspired by Nature, we propose to assemble the first synthetic plankton-like protocells that autonomously utilise light, water, and CO2 to produce O2 and formate, as a green H2 vector. To this aim, the plankton-like protocells will be shaped as containers of two synergic subdomains mimicking the natural plastids and the CO2-enzyme organelles. The artificial plastid (1st type proto-organelle) will utilise light to oxidise H2O to O2 and reduce a methyl viologen (MV) cofactor, this latter will feed the CO2-rich proto-organelle to selectively produce formate by a cascade enzymatic reaction. We are expecting that this original bio-inspired strategy will open a route to sustainable solar hydrogen.
The long term impact is envisaged for scientific innovation in groundbreaking solar-technology, going beyond the conventional photoelectrochemical cabled asset, and readily exploitable for empowering the EU vision for “Smart Buildings as Micro-Energy Hubs” in the world. Fundamental Research advances will be monitored by PLANKT-ON innovation radar activities, protected by our IP policy and disseminated to reach the expected stakeholders and the general public.
Multidisciplinary collaboration among the 6 partners, from 4 EU countries, 5 research centres, and 1 technology-based company, underpins the project activities that will target the EU mission. PLANKT-ON counts on the valuable experience of its Scientific Advisory Committee where international renowned scientists from Princeton (USA), Berkeley (USA), Tokyo (Japan) and EPFL-Lausanne (Switzerland) will contribute to the results evaluation and benchmarking in the field of light management, photo-catalysis and green H2 transport.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EIC-2022-PATHFINDEROPEN-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE PER LA SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Netto-EU-Beitrag
€ 738 750,00
Adresse
VIA GIUSTI 9
50121 Firenze
Italien
Region
Centro (IT) Toscana Firenze
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 738 750,00

Beteiligte (5)

Partner (1)