Opis projektu
Nawóz z nieba staje się bardziej ekologiczny dzięki pomocy Słońca
Metodzie Habera i Boscha, opracowanej z początkiem XX wieku, zawdzięczamy możliwość produkcji żywności zaspokajającej potrzeby 30–50 % populacji świata. Technika tak umożliwia wykorzystanie azotu (N2) z powietrza i łączenie go z wodorem w celu uzyskania amoniaku (NH3). Wytworzony w ten sposób syntetyczny amoniak jest wykorzystywany w nawozach na całym świecie. Mimo że jest to jeden z najważniejszych procesów chemicznych w obecnych czasach, uzyskanie wymaganych do jego realizacji niezwykle wysokiego ciśnienia i temperatury wiąże się ze znaczącym zużyciem energii oraz emisjami szkodliwych substancji. Finansowany przez UE projekt SuN2rise ma na celu dostosowanie tego procesu do wymagań XXI wieku poprzez wykorzystanie reakcji z udziałem światła słonecznego w celu usprawnienia wytwarzania produkcji amoniaku z powietrza i wody.
Cel
The preservation of our planet is the most urgent issue in the world, and the COP21 conference pushed a lot of researchers to work on technologies for the storage/conversion of CO2 into chemicals. However, since I believe that it is easier not to produce CO2 than setting-up plants to treat it, I propose an alternative breakthrough based on a versatile solar-driven strategy leading to redesign industrial processes.
Facing the Haber-Bosch process for ammonia production (one of the most impactful chemical processes today), I propose the electrochemical fixation of dinitrogen into ammonia, by simply using air, water and ambient conditions. I will demonstrate an integrated device where a photovoltaic (PV) unit will power a regenerative electrocatalytic cell converting dinitrogen to ammonia (E-NRR). A newly proposed Li-mediated approach under mild conditions, derived from a interdisciplinary contamination between electrocatalysis and Li-batteries, will be the key towards a >95% N2 conversion, bypassing both the competitive hydrogen reduction reaction and the complete irreproducibility of recent E-NRR approaches attributed to N-contaminations or degradation of N-based catalysts.
I will further move beyond the state-of-the-art by fabricating transparent devices, that can be integrated in greenhouses, allowing the production of ammonia and ammonium fertilizers directly in farms, bypassing the known issues related to the massive infrastructure of ammonia plants and difficulties in reaching remote communities. The proposed approach will significantly impact also the field of liquid fuels, being ammonia safer and with higher energy density than hydrogen.
Achieving these goals will require multidisciplinary expertise in the field of chemical, material, process and device engineering. In my career I have demonstrated skills in similarly complex projects and in each of these challenging fields, bringing to technological and socio-economic benefits.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemicznekatalizaelektrokataliza
- nauki przyrodniczenauki fizyczneastronomiaplanetologiaplanety
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwa
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
10129 Torino
Włochy