Description du projet
Photosynthèse artificielle basée sur le soleil pour les industries chimiques
Les industries chimiques ont besoin d’aide pour intégrer des sources d’énergie renouvelables dans leurs processus. Le projet PHOTOSINT, financé par l’UE, entend produire de l’hydrogène et du méthanol de manière durable en utilisant uniquement la lumière du soleil, les eaux usées et le CO2. Le processus repose sur une photosynthèse artificielle alimentée par l’énergie solaire et intègre de nouveaux matériaux catalytiques développés pour en améliorer l’efficacité. PHOTOSINT se propose de maximiser l’efficacité énergétique en concentrant la lumière pour illuminer la surface du semi-conducteur afin d’améliorer les taux de conversion pour une utilisation industrielle. Il entend également intégrer des cellules solaires photovoltaïques en pérovskite afin de fournir une tension électrique externe. PHOTOSINT évaluera la faisabilité de l’extension des technologies d’énergie renouvelable, de l’utilisation du méthanol et de l’hydrogène dans les moteurs, de l’emploi d’une pile à combustible à membrane échangeuse de protons à haute température pour la production d’électricité et de l’utilisation de l’hydrogène comme combustible alternatif dans les fours de fusion, afin de réduire les émissions de CO2.
Objectif
The PHOTOSINT project presents solutions to the challenges chemical industries are facing in integrating renewable energy sources into their processes. The project will deliver sustainable processes to produce hydrogen and methanol as energy vectors using only sunlight as an energy source and wastewater and CO2 as feedstocks, making the industries more auto-sufficient. The pathway is based on solar-driven artificial photosynthesis, and aims to develop new catalytic earth-abundant materials and modifications of existing ones to improve catalytic processes. Design parameters of the PEC cell will be tuned to maximize solar to fuel (STF) efficiency. Moreover to improve the conversion for industrial implementation, PHOTOSINT will develop a novel way to concentrate and illuminate the semiconductor surface to maximize overall energy efficiency. Perovskite solar PV cells will be integrated to harvest the light to supply the external electrical voltage.
PHOTOSINT is an ambitious project due to precedents in research conducted to date and the low production rate of the desired products. For integrating sunlight energy into the industry, the catalyst will be studied, and then the best one/s will be implemented in prototypes. The obtained results will be used for making scale-up in pilots with tandem PEC cells. These steps are necessary to assess the industrial scale-up feasibility, promoting the increased competitiveness of renewable process energy technologies and energy independence. MeOH and H2 will be tested in engines. Also, an HTPEM fuel cell will be used for electricity generation, and hydrogen will be tested as an alternative fuel for energy generation instead natural gas in melting furnaces avoiding CO2 emissions.
Champ scientifique
- engineering and technologyenvironmental engineeringwater treatment processeswastewater treatment processes
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectrical engineeringpower engineeringelectric power generation
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfossil energynatural gas
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryalcohols
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfuel cells
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinateur
41300 LA RINCONADA SEVILLA
Espagne