Projektbeschreibung
Mit neuartiger Technologie auf Schwefelbasis Sonnenenergie in Chemikalien umwandeln
Im Zuge des Projekts SULPHURREAL wird ein neuartiger Ansatz zur direkten Umwandlung von Sonnenenergie in lagerfähige Chemikalien demonstriert. Zu diesem Zweck wird ein solarunterstützter thermochemischer Kreislauf auf der Basis von elementarem Schwefel eingesetzt. Im Rahmen des Projekts werden innovative katalytische Technologien zur katalytischen Spaltung von Schwefeltrioxid (SO3) bei hohen und mittleren Temperaturen sowie zur Disproportionierung von Schwefeldioxid (SO2) zu festem Schwefel und Schwefelsäure entwickelt. Die Forschenden werden mit neuen Katalysatorzusammensetzungen, Reaktorkonstruktionen und Methoden der Anwendung und Verteilung von Katalysatoren in Reaktoren experimentieren. Das SULPHURREAL-Team wird außerdem einen Schwefelbrenner hochskalieren, der als erster seiner Art eine hohe Leistungsdichte aufweist. Durch die Integration von erneuerbaren Energiequellen und die Verwertung von unkritischen Rohstoffen aus verschiedenen Industriezweigen werden projektintern die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft und der Industriesymbiose befolgt.
Ziel
SULPHURREAL aims at demonstrating and validating a breakthrough approach for next generation, carbon-free, direct conversion of solar energy into chemicals storable for a virtually unlimited time, based on elemental sulphur produced and consumed on-demand via a solar-aided thermochemical cycle. The project is targeted on the one hand to develop disruptive catalytic technologies for the two catalytic steps of this solid sulphur thermochemical cycle, namely the high- (800-850 C) and medium- (600-650 C) temperature catalytic SO3 splitting to SO2 and oxygen and the subsequent disproportionation of SO2 to solid sulphur and sulphuric acid. The research line involves identifying, developing and testing novel catalysts and reactor designs under operating conditions so that these two, less developed steps of the cycle cf. sulphur combustion, can be integrated and performed in sequence with maximum compatibility in a first-of-its kind integrated approach. Innovations to be introduced concern not only novel catalyst compositions but also novel reactor designs and methods of applying and distributing the catalysts within the reactors, to achieve maximum utilisation of the active catalytic materials and optimal combination of improved performance, conversion efficiency and process cost reduction. On the other hand, SULPHURREAL will further develop and upscale a first-of-its-kind sulphur burner operating at power density > 5 MW/ m³ at ambient pressure and having demonstrated potential for prolonged operation at power densities of > 75 MW/cbm for typical operating pressure of 15 bar by simulations. The proposed combination integrates renewable energy sources (solar energy) with valorisation of non-CRM substances currently produced as industrial by-products from oil and gas (solid sulphur) and steel industries (Fe-containing slags) and industrial-scale chemicals production (sulphuric acid industry) in absolute accordance with a circular economy environment and industrial symbiosis.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-EIC-2022-PATHFINDERCHALLENGES-01
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51147 Koln
Deutschland