Descrizione del progetto
Sviluppare combustibili liquidi sostenibili dalla riduzione della CO2
I combustibili liquidi prodotti dalla reazione di riduzione della CO2 (CO2RR, CO2 Reduction Reaction) basata sull’elettricità rinnovabile hanno un ciclo energetico a zero emissioni di carbonio e consentono lo stoccaggio di energia rinnovabile ma intermittente. Per questo motivo, appaiono promettenti come fonti di carburante sostenibili. Uno dei prodotti CO2RR maggiormente desiderati è il propanolo. I catalizzatori attuali non mostrano tuttavia una selettività superiore al 15 % per il propanolo, il che impedisce l’adozione pratica dell’elettrolisi da CO2 a propanolo. Per affrontare questa sfida, il progetto CO2RR, finanziato dall’UE, si propone di prevedere e scoprire combinazioni catalizzatore-sistema ideali. Per fare questo, acquisirà una conoscenza approfondita dei descrittori dei catalizzatori che attivano la formazione di propanolo. Il progetto porterà a un efficiente sistema di elettrolisi da CO2 a propanolo e a una profonda comprensione del meccanismo CO2RR.
Obiettivo
Fossil fuels have been crucial for the prosperity of human society since the industrial revolution, but have also brought about many critical issues, such as global warming. To meet the ambitious goals set out in the Paris Agreement, it is imperative to explore sustainable fuel sources. Liquid fuels produced from renewable-electricity-driven CO2 reduction reaction (CO2RR) are promising candidates because they simultaneously allow for a carbon-neutral energy cycle and the storage of renewable yet intermittent energy. Due to its high energy density and suitable octane number, propanol is one of the most desired products from CO2RR as direct fuels and fuel additives. However, current state-of-the-art catalysts do not exhibit more than 15% selectivity for propanol, which is a huge impediment towards the practical adoption of CO2-to-propanol electrolysis. Raising the selectivity requires intricate knowledge of what catalyst descriptors drive propanol formation, in order to predict and discover ideal catalyst/system combinations, which are the objectives of this proposal. To achieve these goals, the optimum electrode-electrolyte interface will be identified based on well-defined single-crystal-electrode experiments; reaction intermediates and pathways will be identified and studied by in situ spectroscopy methods and DFT calculations; theory-guided-designed nanocatalysts will be synthesized and subsequently integrated into an optimized CO2RR electrolyser to produce propanol at industrially relevant current densities. Through successful completion of the proposed research, an efficient CO2-to-propanol electrolysis system will be developed together with an in-depth understanding of CO2RR mechanism.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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2311 EZ Leiden
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