Projektbeschreibung
Anhand struktureller Erkenntnisse CO2-Sorptionsmittel der nächsten Generation entwickeln
Für den Klimaschutz ist es von entscheidender Bedeutung, die CO2-Emissionen zu reduzieren. Als dafür geeignete Brückentechnologie gilt die CO2-Abscheidung und -Speicherung. In jüngster Zeit haben sich Erdalkalimetalloxide als CO2-Sorptionsmittel herauskristallisiert, mit denen die Kosten der CO2-Abscheidung deutlich gesenkt werden könnten. Eine industrielle Umsetzung dieser Idee wird jedoch durch ihre mangelhafte Kinetik und Deaktivierung behindert, über die gegenwärtig wenig bekannt ist. Infolgedessen konnten die Leistungseigenschaften der Sorptionsmittel nur langsam verbessert werden. Das EU-finanzierte Projekt AMADEUS verfolgt das Ziel, grundlegende Einblicke in die Reaktionswege und strukturellen Veränderungen zu erhalten, welche die Leistungsfähigkeit der Sorptionsmittel bei der CO2-Abscheidung bestimmen. Es ist zu hoffen, dass diese Arbeit den Weg zum Design der nächsten Generation von CO2-Sorptionsmitteln bereitet.
Ziel
Carbon dioxide capture and storage is a technology to mitigate climate change by removing CO2 from flue gas streams or the atmosphere and storing it in geological formations. While CO2 removal from natural gas by amine scrubbing is implemented on the large scale, the cost of such process is currently prohibitively expensive. Inexpensive alkali earth metal oxides (MgO and CaO) feature high theoretical CO2 uptakes, but suffer from poor cyclic stability and slow kinetics. Yet, the key objective of recent research on alkali earth metal oxide based CO2 sorbents has been the processing of inexpensive, naturally occurring CO2 sorbents, notably limestone and dolomite, to stabilize their modest CO2 uptake and to establish re-activation methods through engineering approaches. While this research demonstrated a landmark Megawatt (MW) scale viability of the process, our fundamental understanding of the underlying CO2 capture, regeneration and deactivation pathways did not improve. The latter knowledge is, however, vital for the rational design of improved, yet practical CaO and MgO sorbents. Hence this proposal is concerned with obtaining an understanding of the underlying mechanisms that control the ability of an alkali metal oxide to capture a large quantity of CO2 with a high rate, to regenerate and to operate with high cyclic stability. Achieving these aims relies on the ability to fabricate model structures and to characterize in great detail their surface chemistry, morphology, chemical composition and changes therein under reactive conditions. This makes the development of operando and in situ characterization tools an essential prerequisite. Advances in these areas shall allow achieving the overall goal of this project, viz. to formulate a roadmap to fabricate improved CO2 sorbents through their precisely engineered structure, composition and morphology.
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.
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