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ElectrIfied ammoNia CrAcking iN sTructured reactors

Description du projet

Technologie de réacteur électrifié convertissant l’ammoniac en hydrogène

La transition énergétique nécessite des solutions efficaces de transport et de stockage de l’hydrogène. Bien que l’ammoniac soit considéré comme un vecteur d’hydrogène idéal, l’absence de technologies industrielles efficaces pour sa décomposition (craquage) reste un défi majeur pour la récupération de l’hydrogène. Le projet INCANT, financé par le CER, vise à développer une technologie de réacteur pour convertir l’ammoniac en hydrogène. S’appuyant sur des projets antérieurs du CER, il comporte un réacteur catalytique électrifié qui utilise le chauffage ohmique de structures cellulaires poreuses, telles que des mousses à cellules ouvertes ou des matériaux imprimés en 3D, remplies de particules de catalyseur. La porosité élevée peut accueillir un grand nombre de catalyseurs, ce qui améliore l’efficacité du processus de craquage de l’ammoniac. La conception du réacteur assure une production de chaleur uniforme à travers le lit de catalyseur grâce à l’effet Joule, ce qui permet d’obtenir des rendements thermiques proches de 100 %.

Objectif

In view of the ongoing energy transition, solutions for the transportation and storage of hydrogen are urgently needed. Ammonia is recognized in principle as the best hydrogen carrier, but a bottleneck is represented by the lack of efficient industrial technologies for ammonia decomposition (cracking), a necessary step for hydrogen recovery.
Capitalizing on the previous ERC projects of the PI (INTENT, AdG 2015; INSTANT, PoC 2020), INCANT proposes to develop an innovative reactor technology to valorise the potential of ammonia as energy vector via its cracking to hydrogen. The novelty core of INCANT is an electrified catalytic reactor configuration, which features ohmic heating of highly porous cellular internals (e.g. open-cell foams, 3D printed POCS). As demonstrated in the parent AdG ERC project INTENT for the case of another endothermic reaction, i.e. methane steam reforming, this solution provides a twofold advantage, in that: i) the high porosity can be packed with a large amount of catalyst particles, which is key to increase the conversion efficiency of the relatively slow NH3 cracking process; ii) the electrically and thermally connected cellular internals enable a very effective and uniform supply of the endothermic heat of reaction across the catalyst bed through the Joule effect (heat generation due to the passage of electric current in a conductor), with thermal efficiencies approaching 100%.
The goal of INCANT is to adapt and demonstrate the same concept for the ammonia cracking reaction, developing a prototype NH3 reformer which will revolutionize the technology associated with the use of ammonia as hydrogen carrier: it will in fact enable the ammonia decomposition in compact, intensified structured reactors, which is optimal for distributed applications. If using electricity from renewable sources (wind, solar…), this concept results in releasing hydrogen with virtually no CO2 emissions.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-POC

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

POLITECNICO DI MILANO
Contribution nette de l'UE
€ 120 000,00
Adresse
PIAZZA LEONARDO DA VINCI 32
20133 Milano
Italie
Région
Nord-Ovest Lombardia Milano
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Bénéficiaires (2)