Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Selective CO2 Reduction to CO and Alcohols without Platinum or Noble Group Electrodes

Opis projektu

Sprawniejsze elektrochemiczne przetwarzanie CO2 – tanie, selektywne i zrównoważone

Związki zawierające atomy węgla są surowcem wykorzystywanym do produkcji wielu środków chemicznych i polimerów, w tym tworzyw sztucznych, gum i detergentów. Opracowanie bardziej ekologicznych alternatyw pozostaje jednym z celów przemysłu chemicznego – obecnie większość z nich jest pozyskiwana z zasobów kopalnych. Elektrochemiczne przetwarzanie CO2 jest jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań, jednak z jego stosowaniem wiąże się wiele wyzwań. Można wśród nich wymienić potrzebę stosowania anod na bazie irydu w celu uniknięcia zakwaszenia elektrolizerów CO2 oraz trudności w osiągnięciu wysokiej selektywności w produkcji alkoholi o wysokiej gęstości energetycznej. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu RECALLCO2 spróbuje usunąć te przeszkody. W tym celu badacze opracują nowatorski projekt ogniwa elektrochemicznego, a także molekularną architekturę katalizatora, która pozwoli na rozwiązanie istniejących problemów. Dodatkowo rozwiązanie pozwoli na zastosowanie elektrod metalicznych w miejscu węglowych.

Cel

The electrochemical conversion of CO2 to carbon-based feedstocks represents one of few technological routes capable of replacing fossil fuel derivatives. Despite substantial advancements, however, major challenges impair CO2 electrolysis from matching its promise. Critically, steady acidification of CO2 electrolyzers during operation currently necessitates the use of iridium-based anodes. This is unacceptable from a cost and resource availability perspective. More fundamentally, while CO2 reduction to CO, formate and ethylene has become highly selective, the production of high-energy density alcohols with high selectivity has been elusive. To overcome these barriers, new scientific approaches are needed.

RECALLCO2 will resolve iridium dependencies and non-selective alcohol production in CO2 electrolysis through a combination of novel electrochemical cell design and the development of molecular catalytic architectures which break existing fundamental limitations. On the system design front, I will micro manipulate reagent, ionic and water fluxes to inhibit nickel corrosion pathways which presently necessitate iridium anodes. This will be the first-ever intrinsically stable CO2 electrolyzer capable of using nickel anodes.

A second pillar is the conceptualization that strong electronic-coupling of metal complexes to metal electrodes can eliminate redox-controlled reaction pathways on molecular catalysts. This counters decades of work using carbon electrodes as supports. Coupling with a metal electrode will delink electron transfers from a molecular catalysts oxidation states, and fundamentally change catalytic behaviour that currently restricts reactions to 2 electrons. Thus, CO2 reduction products such as methanol (6 electrons) and ethanol (12 electrons) will become viable. Utilizing this counterintuitive approach, I will push alcohol synthesis well beyond state-of-the-art selectivity and reaction rates, giving renewed promise for producing these compounds.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2023-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Wkład UE netto
€ 1 500 000,00
Koszt całkowity
€ 1 500 000,00

Beneficjenci (1)