Descrizione del progetto
Raccolta di acqua atmosferica stabile basata sull’energia solare in climi aridi
La raccolta dell’acqua atmosferica, che utilizza l’energia solare, incontra delle difficoltà nei climi aridi a causa della bassa umidità relativa e della minore efficacia offerta dai sorbenti convenzionali. Le strutture metallorganiche sono un tipo di materiale poroso in grado di catturare l’acqua anche a livelli di umidità relativa molto bassi; tuttavia, quando vengono combinate con materiali fototermici, ne può derivare una diminuzione della relativa capacità di assorbimento, il che costituisce un problema specifico nei climi aridi. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto PHOTOWAT sintetizzerà una struttura metallorganica stabile in acqua dotata di proprietà fototermiche e fotocatalitiche ed elevata affinità idrica. Il progetto valuterà i candidati promettenti mediante operazioni di modellizzazione molecolare e sintesi sperimentale, mentre un dispositivo per la raccolta dell’acqua atmosferica valuterà l’efficienza e il mantenimento dei campioni in condizioni reali utilizzando un simulatore solare personalizzato.
Obiettivo
Atmospheric water harvesting (AWH) using solar energy has gained significant attention; however, its application in arid climates poses challenges due to low relative humidity (RH) and reduced efficiency of conventional sorbents. metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous materials with an engineerable structure that have the ability to capture water even at very low RH. Usually, the combination of photothermal materials with MOFs is used to desorb water sorbed by MOFs. One of the challenges of this method is the reduction of MOF sorption capacity, which is very unfavorable, especially in arid climates. Reducing the performance of sorbents in arid climates due to the blocking of sorption sites by dust is another challenge that has received little attention so far. To address these challenges, this study evaluates the synthesis of a unique water-stable MOF with photothermal and photocatalytic (photoactive) properties (PAMOF), in addition to high water affinity. Phthalocyanine and porphyrin ligands decorated with Ti and Cu ions, along with Yttrium (Y) and Erbium (Er) clusters, are considered as promising candidates. Molecular modeling using density functional theory (DFT) will be conducted to guide the synthesis process, followed by experimental synthesis and characterization. Subsequently, the samples will be evaluated in an AWH device to assess short-term efficiency and long-term maintenance in real conditions. In addition to harnessing natural solar energy, the AWH experiments will involve the utilization of a custom-made solar simulator. The SAWH device will be evaluated across a range of RHs, spanning from 10% to 90%, while considering the presence of artificial dust. Through comparative analysis of existing research and with the aim of enhancing previously studied systems, this project endeavors to attain a daily water evaporation rate surpassing 4 kgwater/kgPAMOF under 1 sun and RH<30.
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.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinatore
28040 Madrid
Spagna