Projektbeschreibung
Strukturelle und funktionelle Eigenschaften von Kohlenstoff-Nebenprodukten optimieren
Grüne Energietechnologien wie die Pyrolyse von Biomasse und Methan lassen zwangsläufig feste Kohlenstoff-Nebenprodukte entstehen. Unter den richtigen Bedingungen könnten derartige Kohlenstoffmaterialien in höherwertige Kohlenstoffe mit wünschenswerten optischen, elektronischen und mechanischen Eigenschaften umgewandelt werden. Die existierenden Modelle sind jedoch für industrielle Anwendungen ungeeignet. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts KINMECPRO besteht darin, dieses Problem durch den Aufbau eines innovativen kinetischen Modells zu lösen, das Reaktionsmechanismen mit der resultierenden Struktur und Funktion von Kohlenstoffmaterialien verknüpft. Durch die Kombination von Molekulardynamiksimulationen, quantenchemischen Methoden und gezielten Experimenten wird ein einzigartiges Vorhersagemodell geschaffen, das die Optimierung fortgeschrittener Pyrolyseverfahren im Hinblick auf höherwertige Kohlenstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften ermöglicht. Dadurch werden Abfallmengen reduziert und die Produktion höherwertiger Kohlenstoffe maximiert.
Ziel
Industrial processes key to the green transition, such as biomass and waste pyrolysis or turquoise hydrogen production, unavoidably generate solid carbon materials. Traditionally, these carbon deposits (CDs) reduce reactor efficiency, and these carbon nanoparticles (CNPs) contribute to harmful emissions. Yet, recent findings reveal that similar products from hydrocarbon pyrolysis can exhibit exceptional optical, electronic, and mechanical properties, akin to advanced carbon nanomaterials. Harnessing these properties could transform CDs and CNPs from costly by-products into value-added carbons (VACs), boosting the economic viability of sustainable technologies. Despite this potential, no current model links operating conditions to the morphology and functional properties of carbon materials. Existing approaches are descriptive, system-specific, and unsuitable for industrial design. KINMECPRO will close this critical gap by developing the first kinetic model that connects chemical mechanisms, structure formation and carbon material properties. To achieve this, the project combines: molecular dynamics simulations to generate surrogate structures and key morphological descriptors; quantum chemistry methods to calculate electronic and optical properties; and shock tube reactor experiments to provide high-quality data at well-defined conditions. The resulting one-of-a-kind predictive model will guide the design and scale-up of innovative pyrolysis processes, minimizing waste while maximizing the production of VACs. Scientifically, it will establish a new framework for linking chemical kinetics to solid-state material properties. Societally, it will enable cleaner energy systems and circular use of resources, supporting the European Green Deal and UN SDGs. For the researcher, it represents a unique opportunity to acquire interdisciplinary expertise and leadership skills, laying the foundation for an independent career at the frontier of sustainable chemistry and materials.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie Kohlenwasserstoff
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Physikalische Chemie Quantenchemie
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe erneuerbare Energie Wasserstoffenergie
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
20133 Milano
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.