Description du projet DEENESFRITPL Des nanomatériaux à haute performance énergétique contribuent à la capture du carbone Les technologies de captage du carbone ont un rôle essentiel à jouer dans la réduction du CO2 atmosphérique, étant donné qu’il sera difficile d’atteindre l’objectif zéro émission dans un avenir proche. Le traitement des gaz par les amines est utilisé depuis plus d’un siècle pour séparer le CO2 du gaz naturel et de l’hydrogène. L’énergie requise pour ce processus est toutefois considérable. Le projet UltimateMembranes, financé par l’UE, développera des membranes de séparation à haute performance pour plusieurs applications de capture du carbone en utilisant l’ingénierie des cristaux pour développer des membranes bidimensionnelles nanoporeuses sélectives par taille, chimiquement et thermiquement stables. Elles permettront de réduire la consommation d’énergie et d’intensifier le processus, tout en étant respectueuses de l’environnement et compatibles avec un fonctionnement décentralisé. Afficher les objectifs du projet Masquer les objectifs du projet Objectif 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. Champ scientifique engineering and technologymaterials engineeringcrystalsengineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgrapheneengineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfossil energynatural gasengineering and technologyenvironmental engineeringcarbon capture engineering Mots‑clés Two-dimensional membranes carbon capture crystal engineering gas separation exfoliation top-down synthesis bottom-up synthesis metal-organic frameworks graphene chemical vapor deposition Programme(s) H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC) Main Programme Thème(s) ERC-2018-STG - ERC Starting Grant Appel à propositions ERC-2018-STG Voir d’autres projets de cet appel Régime de financement ERC-STG - Starting Grant Institution d’accueil ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Contribution nette de l'UE € 1 875 000,00 Adresse BATIMENT CE 3316 STATION 1 1015 Lausanne Suisse Voir sur la carte Région Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud Type d’activité Higher or Secondary Education Establishments Liens Contacter l’organisation Opens in new window Site web Opens in new window Participation aux programmes de R&I de l'UE Opens in new window Réseau de collaboration HORIZON Opens in new window Coût total € 1 875 000,00 Bénéficiaires (1) Trier par ordre alphabétique Trier par contribution nette de l'UE Tout développer Tout réduire ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Suisse Contribution nette de l'UE € 1 875 000,00 Adresse BATIMENT CE 3316 STATION 1 1015 Lausanne Voir sur la carte Région Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud Type d’activité Higher or Secondary Education Establishments Liens Contacter l’organisation Opens in new window Site web Opens in new window Participation aux programmes de R&I de l'UE Opens in new window Réseau de collaboration HORIZON Opens in new window Coût total € 1 875 000,00
