Projektbeschreibung
Untersuchung der CO2-Abscheidung an porösen Siliziumdioxidadsorbern
Nach einem Rekordhoch von 32,5 Gigatonnen im Jahr 2017 steigen die weltweiten CO2-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe immer weiter an. Die Adsorption gilt als eine Technologie, mit der die Reduzierung von CO2-Emissionen realisierbar ist. Aminmodifiziertes poröses Siliziumdioxid (AMPS) ist aufgrund seiner geringeren Regenerationskosten das vielversprechendste CO2-adsorbierende Material, das den jahrzehntealten technischen Prozess der Aminwäsche mit flüssigen Lösungen ersetzen kann. Es ist jedoch nach wie vor schwierig, den CO2-AMPS-Adsorptionsprozess auf molekularer Ebene zu verstehen, was dem Fortschritt in der Entwicklung verbesserter Sorptionsmittel im Wege steht. Das EU-finanzierte Projekt NMR4CO2 beschäftigt sich mit diesem Problem, indem – zum ersten Mal überhaupt – die moderne oberflächenverstärkte Magnetresonanztomografie eingesetzt wird, um die Chemie saurer Gase (hauptsächlich CO2), die von aminmodifiziertem porösen Siliziumdioxid adsorbiert werden, und von Gas-Festkörper-Grenzflächen unter Einsatz simulierter industrieller Gasgemische zu untersuchen.
Ziel
Reaching a historic high of 3Reaching a historic high of 32.5 gigatonnes in 2017, global carbon dioxide emissions from fossil fuels combustion continue to increase. CO2 removal technologies are part of the solution to tackle this crucial environmental challenge. Because of their lower regeneration cost, amine-modified porous silicas (AMPS) are the most promising CO2-adsorbents for replacing the decades-old liquid amine scrubbing technology. AMPS are “moisture-tolerant” and selectively chemisorb CO2 from low-concentration mixtures, important features for operating under large-point CO2 emission source conditions.
The nature of CO2 species formed on AMPS surfaces determines the gas adsorption capacity/kinetics, selectivity, stability, and regenerability. However, a molecular-scale understanding of the CO2-AMPS adsorption process remains elusive, hindering our ability to design improved sorbents. NMR4CO2 aims to fill in this gap, engaging for the first time state-of-the-art surface-enhanced ex- and in-situ solid-state NMR (SSNMR) to study the chemistry of acidic gases (mainly CO2) adsorbed on AMPS, and the gas-solid interfaces, using simulated industrial gas mixtures. The project combines the expertise of spectroscopists, chemists, and engineers to tackle these challenges.
NMR4CO2 encompasses the design of novel SSNMR methods to study the kinetically- and thermodynamically-driven CO2-AMPS adsorption process, comprising in-situ flow NMR, dynamic nuclear polarization NMR, and isotopically-labeled gas mixtures. Important outcomes include: i) identification of competing CO2 chemisorption pathways; ii) effect on CO2 speciation of textural properties, amine type, inter-amine spacing, and amine-support cooperative effects; iii) real-time monitoring of acid gas speciation in multiple adsorption/desorption cycles; iv) identification of sorbent deactivation species; v) effect of pressure on CO2 speciation and vi) improvement of AMPS sorbent properties by synthetic modification.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
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.
ERC-COG - Consolidator Grant
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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) ERC-2019-COG
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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.
3810-193 Aveiro
Portugal
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.