Projektbeschreibung
Die Aluminium-Dampf-Verbrennung für grüne Energie nachvollziehen
Aluminium entwickelt sich zu einem emissionsfreien, energiereichen Brennstoff, der eine Alternative zu fossilen Brennstoffen darstellt. Traditionell in Feststoffraketentriebwerken verwendet, wird es jetzt für die druckaufgeladene Verbrennung in Dampf erforscht, um zwei hochwertige Produkte zu erzeugen: Hochtemperaturwärme und Wasserstoff. Das Verständnis der komplexen Dynamik der stationären Verbrennung von Aluminiumdampf ist allerdings nach wie vor begrenzt. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts A-STEAM werden die komplexen Phänomene der Verbrennung von Aluminiumdampf unter Druck entschlüsselt, indem das gesamte Spektrum von einzelnen Partikeln im Mikrometerbereich bis hin zu turbulenten Flammen mit Millionen Partikeln analysiert wird. A-STEAM wird detailgetreue Simulationen, fortgeschrittene Modellierung und maßgeschneiderte Experimente kombinieren. Letztendlich soll projektintern das Verständnis der Aluminium-Dampfverbrennung verbessert und der Forschungsgemeinschaft für Metallbrennstoffe eine Anleitung für eine neue emissionsfreie Technologie angeboten werden.
Ziel
Metal fuels are emerging as a zero-carbon, high-energy density replacement for fossil fuels due to their availability and recyclability using renewable energy. Aluminum (Al) powder has been investigated mostly in air/O2 as an additive in solid rocket engines. Recently, Al continuous pressurized combustion in steam has attracted considerable interest for on-demand co-production of high-temperature heat and H2. Combustion in pressurized steam lowers flame temperatures and minimizes emissions of undesirable and hard-to-collect Al2O3 nanoparticles. Quantitative understanding of the dynamics of multi-phase and multi-scale Al-steam flames, driven by microscopic transport processes, phase changes, as well as homogeneous and heterogeneous chemical reactions at the particle level, is largely lacking. A-STEAM will unravel the fundamental properties of pressurized Al-steam flames for the entire scientific chain, from single particles to turbulent flames with millions of particles, through a well-orchestrated combination of high-fidelity simulations, advanced modeling, and tailored experiments. We will combine and develop our unique computational capabilities in fully resolved direct numerical simulations (FR-DNS) at the particle level, novel particle-in-cell (PIC) models considering particle-attached/particle-detached flames and Al2O3 nanoparticle formation, carrier-phase DNS (CP-DNS), and large eddy simulations (LES) of turbulent confined flames. The unique combination of numerical studies and tailored experiments will lead to a substantial breakthrough in knowledge by quantifying physicochemical processes in Al-steam combustion, bridging the gap between single particles and turbulent flames. Our numerical-experimental database of reference Al-steam flames, together with science-based best practice guidelines for future Al burners, will also empower the broader metal fuel research community and guide future system design and implementation of this carbon-free technology.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Datenbank
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
64289 DARMSTADT
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.