Descrizione del progetto
Lo sviluppo della nuova generazione di sorbenti di CO2 attraverso informazioni strutturali
La riduzione delle emissioni di CO2 è cruciale per mitigare i cambiamenti climatici. Una tecnologia ponte è rappresentata dalla cattura e dallo stoccaggio della CO2. Recentemente, gli ossidi di metalli alcalino terrosi sono emersi come sorbenti di CO2 che potrebbero ridurre notevolmente i costi di cattura di CO2. Tuttavia, una loro attuazione industriale è ostacolata dalla limitata cinetica e disattivazione, di cui possediamo attualmente una scarsa comprensione. Di conseguenza, il miglioramento delle prestazioni dei sorbenti si è dimostrato lento. Il progetto AMADEUS, finanziato dall’UE, intende ottenere informazioni fondamentali sui percorsi di reazione e sui cambiamenti strutturali che determinano le prestazioni di cattura della CO2 dei sorbenti. Si auspica che questo lavoro apra la strada alla progettazione della nuova generazione di sorbenti di CO2.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
8092 Zuerich
Svizzera