Description du projet
Des catalyseurs à haut rendement pour le tri-reformage du méthane
Le processus de capture et d’utilisation du carbone a suscité un intérêt croissant en tant que stratégie potentielle pour réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre des principaux émetteurs industriels. Le tri-reformage du méthane est considéré comme un élément de ces technologies. Non seulement le processus produit un gaz de synthèse avec les rapports hydrogène-monoxyde de carbone souhaités, mais il élimine également la formation de carbone – une préoccupation importante dans le reformage du méthane. En outre, le procédé permet la conversion directe du CO2 des gaz de combustion lorsqu’il est appliqué dans les centrales électriques au gaz naturel. Faute de catalyseurs efficaces, le tri-reformage du méthane n’a pas pu avoir un impact plus important. Le projet MesoSi-CO2, financé par l’UE, prévoit de concevoir des catalyseurs efficaces à base de nickel, soutenus par de la silice mésoporeuse. Pour procéder à leur synthèse, le projet s’appuiera sur des bio-sources renouvelables, des déchets industriels à coût zéro et la technologie des micro-ondes.
Objectif
Increasing carbon dioxide (CO2) concentrations in our atmosphere are becoming evident and are having a tremendous effect on the global temperature rise. Growing awareness of greenhouse gas emissions has led to the implementation of chemical CO2 utilization technologies. Tri-reforming of methane (TRM) can not only produce synthesis gas (CO + H2) with desired H2/CO ratios (1.5–2.0) but can also eliminate carbon formation which is a serious problem in reforming of methane. Moreover, TRM allows converting CO2 directly from flue gases when applied in natural gas-fired power plants. However, a lack of catalysts able to operate efficiently with sufficient long-term stability hinders the development of the process. In this project, the proposed solution is to design a Ni-based mesoporous silica resistant to sintering and carbon formation and able to perform superior catalytic conversion of CO2. The synthesis of catalysts takes advantage of renewable bio-sources, zero-cost industrial waste and assistance of microwaves. The latter is applied to reduce power usage. The catalytic measurements will be performed with gas composition typical of flue gases from a natural-gas-fired power plant. The materials will be characterized by methods dedicated to examine physico-chemical features, such as XRD, N2 sorption, TPR, H2 chemisorption, TGA/DSC-MS, and XPS. The catalysts with optimal properties will be studied by steady-state isotopic transient kinetic analysis (SSITKA). Moreover, density functional theory (DFT) will be carried out to support the experiments. The understanding of possible deactivation mechanisms (carbon formation, sintering, selectivity towards side reactions) will be studied during the Secondment stay (Sorbonne Université, France). Operando XAS-XRD measurements will be performed to reveal the nature of active sites on the tri-reforming catalysts.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences chimiquescatalyse
- sciences naturellessciences chimiqueschimie organiquecomposés aliphatiques
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Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
7491 Trondheim
Norvège