Descrizione del progetto
Comprendere la combustione dell’alluminio in vapore per l’energia verde
L’alluminio sta emergendo come combustibile a zero emissioni di carbonio e ad alta energia, presentandosi quale alternativa ai combustibili fossili. Tradizionalmente utilizzato nei motori a razzo a combustibile solido, sta venendo ora esplorato ai fini della combustione pressurizzata in vapore al fine produrre due prodotti di alto valore, calore ad alta temperatura e idrogeno; ciononostante, la comprensione delle complesse dinamiche relative alla combustione stazionaria di alluminio in vapore è tuttora limitata. Il progetto A-STEAM, finanziato dal CER, svelerà i complessi fenomeni che regolano la combustione pressurizzata dell’alluminio in vapore studiando l’intera gamma di scale esistenti, dalle singole particelle di dimensioni micrometriche alle fiamme turbolente con milioni di particelle. A-STEAM combinerà simulazioni ad alta fedeltà, modellizzazione avanzata ed esperimenti su misura con il duplice obiettivo finale di far progredire la comprensione della combustione alluminio in vapore e di fornire una guida per una nuova tecnologia a zero emissioni di carbonio nella comunità di ricerca in materia di combustibili metallici.
Obiettivo
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.
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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione basi di dati
- ingegneria e tecnologia nanotecnologia nanomateriali
- ingegneria e tecnologia ingegneria ambientale energia e carburanti
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-ADG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
64289 DARMSTADT
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.