Projektbeschreibung
Ein ökologischer Ansatz zur Herstellung von Ammoniak
Ammoniak wird derzeit an zentralen Standorten in großen Mengen hergestellt – bei extrem hoher Temperatur und Druck. Das wichtigste industrielle Verfahren, das hierbei meistens verwendet wird, ist das Haber-Bosch-Verfahren, welches jedoch für 1 % der weltweiten Kohlendioxidemissionen verantwortlich ist. Das EU-finanzierte Projekt NitroScission will alternative, umweltfreundlichere Wege zur Synthese von Ammoniak aufzeigen. So könnte durch die Anwendung elektrochemischer Methoden bei Umgebungstemperatur und -druck Ammoniak mit erneuerbaren Energien und direkt vor Ort synthetisiert werden. Inspiriert von einem Enzym, das molekularen Stickstoff zu Ammoniak reduziert, wird das Projektteam versuchen, dieses Verhalten auf der festen Oberfläche einer Elektrode nachzuahmen. Zur Erzeugung dieser wichtigen Reaktion sollen fortschrittliche Dünnschicht-Präparationsmethoden eingesetzt und elektrochemische Tests sowie Operando- und Ex-situ-Spektroskopie durchgeführt werden.
Ziel
Present ammonia synthesis, via the Haber-Bosch process, occurs in centralised facilities above 150 bar and above 400 C; it consumes a colossal 1% of our global fossil fuel consumption. Electrolytic ammonia synthesis, i.e. below 100 C and at atmospheric pressures, could be far more attractive: it would be powered by renewable energy and would take place at the point-of-consumption. I have recently made a breakthrough, by demonstrating the first unambiguous and quantitative evidence that dinitrogen electroreduction is possible under ambient conditions on a solid electrode, albeit at low efficiency My aim for NitroScission is to elucidate pathways at a molecular level to catalyse the reaction at high efficiency. However, only the most reactive metal or metal nitride surfaces bind to dinitrogen. Such surfaces will bind even stronger to hydrogen or oxygen from water or air. To circumvent these constraints, I will use three strategies:
(i) I will tailor the access of protons to the electrode-electrolyte interface, via in-situ deposited ionic interphases, exploiting recent advances in controlling the reactivity of electrolytes.
(ii) I will tailor the binding to dinitrogen through oxygen-free fabrication and testing of metals and metal nitrides electrodes. By preventing air exposure, my team will gain access to a class of highly reactive electrodes, never previously tested in an electrochemical cell.
(iii) I will use electrochemical looping, to dynamically separate dinitrogen adsorption from its subsequent hydrogenation. These experiments will be enabled by a novel method that allows us to observe gas evolution in real time.
I will combine advanced thin film preparation methods, electrochemical tests, and in operando and ex-situ spectroscopy to establish the design principles for this important reaction. Guided by these unique tools and my scientific leadership, my team will shed unique insight into how to tailor electrode-electrolyte interfaces.
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.
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.
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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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
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
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
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
SW7 2AZ London
Vereinigtes Königreich
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.