Descripción del proyecto
Un reactor de plasma novedoso favorece la conversión de metano en etileno
La valorización del metano (CH4) en etileno (C2H4) para crear productos valiosos puede ayudar de forma significativa a combatir el cambio climático y fomentar la prosperidad económica. El equipo del proyecto DisCH4rg3D, financiado con fondos europeos, pretende desarrollar un reactor de plasma sostenible que convierta eficazmente el CH4 en C2H4 utilizando electricidad renovable. La configuración del reactor implica una descarga de plasma de placa a placa para la activación del CH4, seguida de un paso catalítico para la hidrogenación del acetileno (C2H2) en C2H4. Una red neuronal artificial optimizará la entrada de energía, mientras que un catalizador bimetálico sobre una estructura periódica de celdas abiertas impresa en 3D mejorará la eficiencia de la conversión. El sistema también convertirá el biogás directamente en gas de síntesis. En los análisis tecnoeconómicos y de evaluación del ciclo de vida se validará la viabilidad industrial de la tecnología frente a los combustibles fósiles de referencia.
Objetivo
Valorization of a greenhouse gas such as methane (CH4) into value-added ethylene (C2H4) can be paramount to combat climate change and foster economic prosperity. Non-thermal plasma reactors running solely on renewable electricity can enable modular, decentralized transformation of CH4 from natural gas or biogas in a sustainable fashion.
The DisCH4rg3D project will develop a catalytic Nanosecond Pulsed Discharge (NPD) plasma reactor for single-pass upgrading of CH4 into C2H4 with energy requirement competitive with the state-of-the-art industrial benchmark (i.e. 600 kJ/molC2H4). The reactor configuration entails a plate-to-plate plasma discharge for CH4 activation followed by a catalytic step where acetylene (C2H2) hydrogenation into C2H4 enhances the process throughput.
The energy input to the plasma discharge will be optimized with the help of an Artificial Neural Network which will relate the operating parameters to the energy performance of the reactor. The catalytic reaction following the plasma discharge-activation will be performed by a bimetallic hydrogenation catalyst deposited on a 3D-printed Periodic Open Cell Structure (POCS), which also serves as ground electrode. Heat integration between the plasma zone and the catalytic region allows operation without external heating, thus increasing the energy efficiency of the system. The catalyst composition can be tuned separately to intensify the C2H2 conversion into C2H4, whilst computer-aided design of the POCS can target optimal heat exchange.
The same integration approach will be used for the direct conversion of a biogas stream of CH4 and CO2 into syngas to showcase the versatility of the system that can represent a blueprint for modular, catalytic plasma reactors.
Ultimately, Techno-Economic Analysis (TEA) and Life Cylce Assessment (LCA) will be conducted to compare the proposed process with the fossil fuel-based industrial benchamk, hence to appraise its industrial feasibility.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias químicas catálisis
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.4.1 - Widening participation and spreading excellence
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-WIDERA-2023-TALENTS-02
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
157 72 ATHINA
Grecia
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.