Objectif
Objectives and problems to be solved: The technical feasibility of a solar thermal chemical reactor for producing Zn from ZnO and carbon as a reducing agent in about a 0.5 MW plant is investigated for i) the production of Zn as a commodity with very low CO2 emissions and ii) the realisation of a cyclic process where Zn is produced from ZnO in a solar reactor and the Zn is used as a "solar fuel" for electricity production in Zn-air fuel cells. This work includes optimising the Zn-air fuel cells for solar Zn and optimising the interfaces between the solar reactor and the zinc-air cells. The CO2-mitigation potential for producing Zn as a commodity is assessed as well as the specific costs for producing electricity from concentrated solar light stored as Zn. Description of the work: First a 10 kW version of the solar reactor chosen for scale-up for about a 0.5 MW plant is build and tested. Quantified performance variables include the specific conversion rate of ZnO to Zn as a function of temperature and the amount of carbon as a reducing agent. The lower the specific amount of carbon the larger the fraction of stored solar energy in the products, but the more difficult is to condense the zinc without re-oxidisation. The experimental results are used to develop a numerical model that predicts performance as a function of operating conditions and to finalise the design concept for the large-scale reactor. A reactor including feeding system and off-gas handling unit for the about 0.5 MW plant is designed, constructed, and tested. The numerical model used to predict reactor performance is validated. Furthermore, a Zn-air fuel cell system suited for up scaling for small electric power plants based on Zn will be designed, build and tested. The large-scale tests are done in a 1 MW solar facility. The 10 kW tests are performed in a large solar simulator. Two industrial partners insure that the project maintains industrial viability. One has vast experience in Zn-smelting and the treatment of off-gas containing Zn vapour without major re-oxidation of the Zn: they develop the condensing unit and the off-gas treatment equipment. The Zn/air fuel cell manufacturer is responsible for optimising the cell modules for the requirements of the solar ZnO-Zn cycle. Expected Results and Exploitation Plans: A detailed economic study of the technology costs and a determination of how economically the solar process mitigates CO2 emissions and produces electricity via the ZnO-Zn cycle is conducted. The experimental, numerical, and eco-efficiency results are used to develop a conceptual design for the reactor and the other components of the ZnO-Zn cycle paving the path to a demonstration at an industrial scale. Numerous exploitation scenarios for a solar ZnO to Zn plant are studied conceptually including the option to produce H2 from Anther expected long-term benefits of the technology include the following: a reduction of CO2 emissions, a saving of fossil fuel resources, an opportunity for a nearly emission free urban transport system, and an expansion of work opportunities in the field of renewable energy.
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. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
66860 PERPIGNAN
France
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.