Description du projet
Un nouveau réacteur à plasma pour la conversion du méthane en éthylène
Valoriser le méthane (CH4) en éthylène (C2H4) pour créer des produits de valeur peut largement contribuer à la lutte contre le changement climatique et à la prospérité économique. Le projet DisCH4rg3D, financé par l’UE, se propose de développer un réacteur à plasma durable, alimenté en électricité renouvelable, qui convertit le CH4 en C2H4. La configuration du réacteur implique une décharge de plasma plaque à plaque pour l’activation du CH4, suivie d’une étape catalytique pour l’hydrogénation de l’acétylène (C2H2) en C2H4. Un réseau neuronal artificiel optimisera l’apport énergétique, tandis qu’un catalyseur bimétallique sur une structure cellulaire ouverte périodique imprimée en 3D devrait améliorer l’efficacité de la conversion. Le système convertira également le biogaz directement en gaz synthétique. Des analyses technico-économiques et d’évaluation du cycle de vie valideront la faisabilité industrielle de la technologie par rapport aux références de combustibles fossiles.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse
- sciences naturelles sciences chimiques chimie organique composés aliphatiques
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.4.1 - Widening participation and spreading excellence
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-WIDERA-2023-TALENTS-02
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
157 72 ATHINA
Grèce
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.