Nano-Engineered Co-Ionic Ceramic Reactors for CO2/H2O Electroconversion to Light Olefins

用于 CO2/H2O 电转化为轻质烯烃的纳米工程共离子陶瓷反应器

基本信息

  • 批准号:
    10079292
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 51.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    EU-Funded
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

As a major contributor to the global CO2 emissions, the commodity chemical industry should be urgently coupled with renewable electricity to become independent from fossil fuel resources. ECOLEFINS aims to establish a new, all-electric paradigm for the electro conversion of CO2 and H2O to light olefins, the key-intermediates for polymers and other daily life chemical products. The proposed concept reverses the heavy CO2 emissions associated to the petroleum-based light olefins production to massive CO2 capture and valorisation for carbon negative ethylene, propylene and butylene. The concept introduces co-ionic ceramic membrane reactors and short stacks/modules that merge the anodic steam electrolysis for hydrogen production with the cathodic CO2 electrolysis and hydrogenation to light olefins, over tailored and nano-engineered electrodes; aiming to develop a substantially more effective technology, for the single step, RES-powered artificial photosynthesis of CO2 to valuable chemicals. This ambition entails a multi-disciplinary task, requiring highly tuned synergies among cutting edge research in the fields of: i) advanced materials science & engineering for co-ionic composites, perovskite ex-solutions, and organometallics, ii) electrochemistry and electrochemical process engineering, iii) catalysis science and engineering, iv) computer aided materials design and atomic scale modelling, and v) digital real-scale process modelling and economic evaluation, along with a comprehensive sustainability assessment, applied social research for impact framing, and marketization planning.
作为全球二氧化碳排放的主要贡献者,商品化学工业应立即与可再生电力相结合,以摆脱化石燃料资源。ECOLEFINS旨在建立一种新的全电动模式,用于将CO2和H2O电转化为轻质烯烃,聚合物和其他日常生活化学产品的关键中间体。所提出的概念将与石油基轻质烯烃生产相关的大量CO2排放逆转为大量CO2捕获和负碳乙烯、丙烯和丁烯的稳定。该概念引入了共离子陶瓷膜反应器和短堆/模块,其将阳极蒸汽电解制氢与阴极CO2电解和加氢转化为轻烯烃,通过定制和纳米工程电极;旨在开发一种更有效的技术,用于单步RES动力的CO2人工光合作用,以获得有价值的化学品。这一雄心需要多学科的任务,需要在以下领域的前沿研究之间高度协调的协同作用:i)共离子复合材料、钙钛矿前溶液和有机金属的先进材料科学与工程,ii)电化学和电化学过程工程,iii)催化科学与工程,iv)计算机辅助材料设计和原子尺度建模,以及v)数字化真实规模流程建模和经济评估,沿着全面的可持续性评估、影响框架的应用社会研究以及市场化规划。

项目成果

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