Descrizione del progetto
Idrogenazione della CO2: determinare lo stato attivo delle superfici dei catalizzatori a contatto con il plasma
La conversione catalitica assistita da plasma (PLAC) della CO2 tramite idrogenazione è un modo promettente per convertire simultaneamente il gas serra in carburante e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Due difficoltà cruciali sono l’attivazione della molecola stabile di CO2 a bassa temperatura e la guida della reazione verso il prodotto giusto. La superficie del catalizzatore determina il percorso di reazione e la selettività ma lo stato attivo delle superfici dei catalizzatori a contatto con il plasma non è noto. Il progetto SURPLAS, finanziato dal CER, mira a determinare per la prima volta lo stato attivo di superfici a cristallo singolo e di catalizzatori in polvere a contatto con il plasma e a caratterizzare la selettività e le interazioni metallo-supporto nella PLAC. Queste conoscenze saranno utilizzate per la progettazione razionale di catalizzatori al plasma per l’idrogenazione della CO2.
Obiettivo
Renewable energy is key to tackling climate change and reducing our dependence on fossil fuels. The intermittent supply of renewable energy hampers its efficient usage and creates a pressing need for innovative energy conversion approaches. Energy-to-fuel conversion using plasma-assisted catalytic conversion (PLAC) is highly promising for producing urgently needed fuels from greenhouse gases. In PLAC, reactants are activated in a plasma discharge, allowing for remarkable efficiencies beyond the limits of thermal catalysis. The catalyst surface defines the reaction pathway and selectivity, and is thus key in catalyst design. However, at present the active state of catalyst surfaces in plasma is unknown, limiting the impact of PLAC by inhibiting the design of dedicated plasma catalysts.
In SURPLAS, I will overcome this challenge and unlock the full potential of PLAC by determining the surface reaction mechanisms of catalysts in plasma and demonstrating the rational design of plasma catalysts for CO2 hydrogenation. My expertise in surface reactions, materials design, and in situ spectroscopy forms the basis of a pioneering approach to analyzing surfaces while they are exposed to microwave plasma. My groups unique embedding with plasma experts from industry and academia will facilitate the study of complex catalyst-plasma interactions. I will be the first to determine the active state of single-crystal surfaces and applied powder catalysts in plasma and to derive trends in selectivity and metal-support interactions in PLAC. This breakthrough in understanding will allow for the rational design of plasma catalysts, which I will validate by catalytic performance measurements.
This project will revolutionize PLAC by demonstrating catalyst design based on atomic-scale understanding of surface reactions in plasma. SURPLAS will allow me to lead the way into a new era of energy conversion, at a time when urgent need for fuels meets record growth in renewable energy.
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 naturaliscienze chimichecatalisi
- ingegneria e tecnologiaingegneria ambientaleenergia e carburanti
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
3526 KV Utrecht
Paesi Bassi