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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Energy-efficient membranes for carbon capture by crystal engineering of two-dimensional nanoporous materials

Projektbeschreibung

Energiesparende leistungsstarke Nanomaterialien zur CO2-Abscheidung

CO2-Abscheidung ist ein wichtiges Verfahren zur Reduzierung des CO2-Gehalts in der Atmosphäre. Das Null-Emissionsziel in naher Zukunft zu erreichen, bleibt allerdings eine Herausforderung. Seit mehr als hundert Jahren ist Aminwäsche ein Verfahren, mit dem sich CO2 aus Erdgas und Wasserstoff abscheiden lässt, das allerdings äußerst energieintensiv ist. Das EU-finanzierte Projekt UltimateMembranes entwickelt hochleistungsfähige Trennmembranen für mehrere Arten der CO2-Abscheidung. Mittels Kristallzüchtung sollen größenselektive, chemisch/thermisch stabile, nanoporöse zweidimensionale Membranen entstehen. So kann auf umweltfreundliche Weise und bei dezentralem Betrieb der Energieverbrauch reduziert und der Prozess intensiviert werden.

Ziel

The EU integrated strategic energy technology plan, SET-plan, in its 2016 progress report, has called for urgent measures on the carbon capture, however, the high energy-penalty and environmental issues related to the conventional capture process (amine-based scrubbing) has been a major bottleneck. High-performance membranes can reduce the energy penalty for the capture, are environment-friendly (no chemical is used, no waste is generated), can intensify chemical processes, and can be employed for the capture in a decentralized fashion. However, a technological breakthrough is needed to realize such chemically and thermally stable, high-performance membranes. This project seeks to develop the ultimate high-performance membranes for H2/CO2 (pre-combustion capture), CO2/N2 (post-combustion capture), and CO2/CH4 separations (natural gas sweetening). Based on calculations, these membranes will yield a gigantic gas permeance (1 and 0.1 million GPU for the H2 and the CO2 selective membranes, respectively), 1000 and 10-fold higher than that of the state-of-the-art polymeric and nanoporous membranes, respectively, reducing capital expenditure per unit performance and the needed membrane area. For this, we introduce three novel concepts, combining the top-down and the bottom-up crystal engineering approaches to develop size-selective, chemically and thermally stable, nanoporous two-dimensional membranes. First, exfoliated nanoporous 2d nanosheets will be stitched in-plane to synthesize the truly-2d membranes. Second, metal-organic frameworks will be confined across a nanoporous 2d matrix to prepare a composite 2d membrane. Third, atom-thick graphene films with tunable, uniform and size-selective nanopores will be crystallized using a novel thermodynamic equilibrium between the lattice growth and etching. Overall, the innovative concepts developed here will open up several frontiers on the synthesis of high-performance membranes for a wide-range of separation processes.

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.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

ERC-STG - Starting Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-STG

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

Gastgebende Einrichtung

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 875 000,00
Adresse
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 LAUSANNE
Schweiz

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Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

€ 1 875 000,00

Begünstigte (1)

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