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Fe Fuel Particle Design for Renewable Energy Storage

Description du projet

Des particules de fer optimisées pour le stockage des énergies renouvelables

La transition vers une énergie durable nécessite un stockage et un transport efficaces. La poudre de fer est considérée comme une alternative durable aux combustibles fossiles, car elle libère de la chaleur lors de l’oxydation et stocke de l’énergie grâce à la réduction de l’oxyde de fer. Cependant, le combustible ferreux est entravé par plusieurs problèmes tels que la sécurité, l’efficacité de l’allumage et les émissions de particules. Le projet FeFES, financé par le CER, innovera dans le domaine du stockage de l’énergie en optimisant la chimie, la microstructure et la morphologie de la poudre de fer. En combinant l’ingénierie de la combustion et la science des matériaux, les particules de fer seront conçues explicitement pour le stockage durable de l’énergie, qui peut être régénérée naturellement au cours du cycle du combustible ferreux. Ces avancées permettront une production, un stockage et une consommation véritablement durables de l’énergie, élargiront l’utilisation des combustibles métalliques, et approfondiront notre compréhension de l’oxydation des métaux à l’état liquide.

Objectif

The global transition to renewable energy is one of the most critical challenges of our time. Iron powder has been proposed as a new sustainable energy carrier to replace fossil fuels in energy management. During its oxidation, heat is released and can be stored by reducing the resulting iron oxide using renewable energy. However, significant challenges remain for Fe fuel, such as transport and storage safety, ignition efficiency, micro-explosions, particle inflation, nanoparticle emissions, and particle agglomeration. To date, these issues have only been addressed by adjusting extrinsic combustion parameters like pressure, temperature, and gas composition, an approach that falls short of solving the fundamental limitations.

FeFES offers a groundbreaking solution by focusing on controlling the microstructure, morphology, and chemistry of Fe particles. By combining combustion engineering with materials science, FeFES will design Fe particles specifically tailored for sustainable energy storage. Their microstructure will be optimized to meet the needs of the Fe fuel cycle and naturally regenerate. Using novel experimental approaches, including in situ X-ray synchrotron studies, FeFES will quantify the microstructural evolution of burning iron fuel for the first time. These experimental insights will be paired with advanced phase field models to comprehensively understand the impact of the particle design on its combustion behavior.

The breakthroughs from FeFES will have wide-reaching benefits, including accelerating the development of renewable energy production through efficient energy storage and transport, expanding the use of metal fuels beyond pure metals, and advancing our understanding of liquid-state metal oxidation. This project holds the potential to reshape energy storage technologies and make a profound contribution to global sustainable energy efforts.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITE CATHOLIQUE DE LOUVAIN
Contribution nette de l'UE
€ 1 570 980,00
Adresse
PLACE DE L UNIVERSITE 1
1348 LOUVAIN LA NEUVE
Belgique
Région
Région de Bruxelles-Capitale/Brussels Hoofdstedelijk Gewest Région de Bruxelles-Capitale/ Brussels Hoofdstedelijk Gewest Arr. de Bruxelles-Capitale/Arr. Brussel-Hoofdstad
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 570 980,00

Bénéficiaires (1)