Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Pulsed Potential-Mediated Tandem Electrolysis of CO2 and Nitrate for Efficient Urea Synthesis

Opis projektu

W poszukiwaniu impulsu do zrównoważonej syntezy mocznika

Tradycyjna produkcja mocznika jest energochłonna i wiąże się z emisją dużych ilości CO₂, co przyczynia się do nasilenia globalnego ocieplenia. Obecne metody elektrochemiczne mają również problemy z niską wydajnością i słabą trwałością. Projekt PulseUS, wspierany przez program działania „Maria Skłodowska-Curie”, ma na celu produkcję zrównoważonego mocznika z CO₂ i ścieków azotanowych, wykorzystując katalizatory dwuatomowe zaprojektowane tak, aby ułatwiać precyzyjne chemiczne łączenie, oraz nowatorską technikę asymetrycznej elektrolizy impulsowej. Ta specyficzna technika elektryczna ma na celu optymalizację środowiska reakcji, a tym samym zwiększenie szybkości i stabilności syntezy mocznika. Wykorzystując zaawansowaną analizę spektroskopową i modelowanie komputerowe, zespół projektu pracuje nad udoskonaleniem tych mechanizmów w zintegrowanych warunkach laboratoryjnych. Celem projektu PulseUS jest promowanie ekologicznych technologii zarówno poprzez innowacje naukowe, jak i szeroko zakrojone działania edukacyjne.

Cel

Sustainable solutions for global warming and groundwater pollution depend on reducing fossil fuel use and controlling wastewater discharges. Electrochemical urea production from CO2 and NO3- offers a promising approach to closing carbon and nitrogen cycles. However, traditional methods are energy-intensive and produce significant CO2 emissions, while current electrochemical processes face issues with selectivity, rate, and durability. Symmetrical pulsed potential electrolysis addresses key issues of continuous potential application, but optimal performance remains elusive due to the lack of effective strategies for controlling the evolving electrode microenvironment, which governs reaction kinetics and product distribution. This approach further reduces effective reduction time by half, limiting urea yield. I hereby propose developing dual-atom catalysts (DACs) by integrating CO2- (e.g. Cu) and NO3-- (e.g. Mo) selective sites on a suitable support, alongside a novel electrolysis method called Asymmetric Low-Frequency Pulsed Potential Electrolysis (ALFPE). These DACs will enable efficient C-N coupling, while ALFPE will precisely control the catalyst’s microenvironment to enhance activity, selectivity, and stability for urea production. The underlying mechanisms will be studied using in situ spectroscopy (FTIR, Raman) and DFT simulations, examining the effects of ALFPE parameters, electrolyte composition, and reactor design. Supported by LTU’s advanced research ecosystem, the project will foster interdisciplinary collaboration and utilize the Experimental Physics lab. I commit to the broad dissemination/communication of PulseUS outcomes, engaging audiences from secondary school students to researchers.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2025-PF

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

LULEA TEKNISKA UNIVERSITET
Wkład UE netto
€ 252 180,00
Koszt całkowity
Brak danych