Descripción del proyecto
Una hoja artificial combina materiales fotovoltaicos vanguardistas, bacterias y catalizadores moleculares
El cambio climático está acentuando la necesidad de desarrollar una energía limpia y sostenible que limite la quema de combustibles fósiles y reduzca el dióxido de carbono (CO2) atmosférico. Los combustibles fósiles convencionales derivan de restos fosilizados de organismos que en algún momento estuvieron vivos. Además de los combustibles, muchos productos químicos de gran importancia comercial tienen su origen en la química orgánica, es decir, la química de los compuestos de carbono. Por lo tanto, no es de extrañar que la naturaleza no tenga rival a la hora de llevar a cabo reacciones catalíticas complejas de interés para la química orgánica. El proyecto MicrobialLEAF, financiado con fondos europeos, selecciona bacterias para favorecer la conversión fotoelectroquímica de CO2 en productos químicos y combustibles ricos en energía mediante un sistema de hojas artificiales que integran materiales fotovoltaicos de última generación. Este sistema permitirá la síntesis renovable de productos con múltiples carbonos empleando la luz del sol.
Objetivo
The photoelectrochemical conversion of the greenhouse gas carbon dioxide (CO2) to energy-rich chemicals and fuels is an attractive strategy towards climate change remediation and a circular carbon economy. However, the renewable synthesis of complex organic molecules using solar power still faces several challenges for practical application. Current synthetic systems, which can reach high light absorption and charge separation efficiencies, still rely on the use of expensive materials with improvable specificity for the generated products. On the other hand, biological systems such as microbes are far superior performing complex catalytic chemistry (C-C coupling, multi-electron catalysis) with high product specificity. The synergistic combination of synthetic and biological components enables novel synthesis pathways, otherwise inaccessible abiotically, to generate useful chemicals and fuels with higher efficiency and product specificity. The proposed project aims to build a proof-of-concept microbial hybrid artificial leaf to generate ethanol and acetate via fermentation of hydrogen and carbon monoxide (syngas) produced by molecular catalysts immobilized on an artificial leaf. The molecular catalysts will be embedded in a highly porous carbon-based cathode to generate the syngas from aqueous CO2 to feed locally the bacterium Clostridium ljungdahlii within the pores, a novel approach compared to current decoupled microbial hybrid systems. The proposed artificial leaf will integrate state-of-the-art BiVO4 and perovskite components, for efficient light absorption, charge separation and water oxidation, with the cathode. This microbial leaf will be the first example of cascade catalysis where molecular catalysts and microbes will work together to produce multi-carbon products, enabling the study of abiotic-biotic interfaces key to design new materials for improved solar (bio)chemicals generation.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias químicas química orgánica alcoholes
- ciencias naturales ciencias químicas catálisis
- ingeniería y tecnología ingeniería ambiental energía y combustibles
- ciencias naturales ciencias de la tierra y ciencias ambientales conexas ciencias de la atmósfera climatología cambios climáticos
- ingeniería y tecnología biotecnología industrial tecnología de bioprocesos fermentación
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMA PRINCIPAL
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) H2020-MSCA-IF-2019
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
CB2 1TN CAMBRIDGE
Reino Unido
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.