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Intermediate temperature catalytic methane splitting for a swift energy decarbonization

Projektbeschreibung

Technologie der katalytischen Methanspaltung zur beschleunigten Dekarbonisierung der Energieversorgung

Die Methanspaltung bietet einen vielversprechenden Weg zur Erzeugung von Wasserstoff ohne CO₂-Emissionen und ist damit eine wichtige Technologie für die Beschleunigung der Energiewende. Das vom Europäischen Innovationsrat finanzierte Projekt ZeroCarb wird diesen Bereich durch die Entwicklung eines Reaktors zur katalytischen Methanaufspaltung bei mittlerer Temperatur (IT-CMS) vorantreiben, der mit Biomethan und Ökostrom betrieben wird. Auf Basis des Erfolgs des EU-finanzierten Projekts 112CO2 wird ZeroCarb eine Demonstrationsanlage entwickeln und betreiben, die 2 kg/h Wasserstoff und 6 kg/h graphitischen Kohlenstoff produzieren kann. Diese Anlage samt aller erforderlichen Nebenkomponenten wird als Proof-of-Concept für die IT-CMS-Technologie dienen, die als vielversprechende Alternative für die saubere Wasserstofferzeugung in Raffinerien, Ammoniakwerken und Methanolanlagen positioniert ist. Der dabei erzeugte Wasserstoff ist nicht nur grün und kostengünstig, sondern ermöglicht zudem die Schaffung von CO₂-Gutschriften.

Ziel

Project ZeroCarb will develop, optimize, and operate an intermediate-temperature catalytic methane splitting (IT-CMS) reactor, with the balance of plant, in a relevant environment (TRL6), using biomethane as feedstock and green electricity. This project follows 112CO2 (GA 952219), which developed the fundamentals for the IT-CMS. It is generally accepted that this reaction, also known as methane decomposition or pyrolysis, will play a critical role in the swift and cost-effective energy transition. Due to this great potential, several different processes have been proposed, and new and existing companies are investing in this technology.
IT-CMS technology displays, however, critical advantages over all other technologies: i) avoids the use of special reactor’s envelop materials, since it runs at 750 °C and 1 bar, and is catalytic; ii) when fed with biomethane it produces H2 with a negative CO2 footprint and renewable graphitic carbon; iii) the produced metal-free carbon nanofilaments (mostly MWCNT) are shaved off chemically using H2; iv) the reactor is more energy efficient since it uses a fixed bed; v) the catalyst is activated steel foil, commercially available, which reduces the CAPEX tremendously; vi) the reactor module is expected to display a high power density, ca. 1.5 kW L-1, and energy efficiency > 80 %, and a catalyst high stability >> 8500 h; and vii) low CAPEX plant, significantly cheaper than an SMR plant.
ZeroCarb targets the development of a demonstration unit producing 2 kgH2 h-1 (ca. 67 kWH2e) and 6 kgC h-1, based on an activated steel foil packed in a plate and frame module. HyCarb aims to bring this technology into the market and meet industry standards or regulations. The business model will be validated with the two industrial partners, CapWatt for hydrogen exploitation (for refineries and synthesis of ammonia/methanol) and BeDimensional as an off-taker of high-purity carbon (for electrically conductive inks/pastes and electrochemical devices).

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EIC-2024-TRANSITION-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

UNIVERSIDADE DO PORTO
Netto-EU-Beitrag
€ 575 880,25
Adresse
PRACA GOMES TEIXEIRA
4099-002 Porto
Portugal
Region
Continente Norte Área Metropolitana do Porto
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Beteiligte (4)