Project

Sluiten van de koolstofkringloop: multischaal modelleren en optimalisatie van materialen voor super-dry reforming van methaan

Code
1160723N
Looptijd
01-11-2022 → 31-10-2025
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Heterogeneous catalysis
    • Chemical kinetics and thermodynamics
    • Modelling, simulation and optimisation
Trefwoorden
Ab initio berekeningen voor in silico screening
 
Projectomschrijving

Klimaatverandering is één van de grootste uitdagingen van de 21e eeuw. Het sluiten van de industriële koolstofkringloop zal van cruciaal belang blijken om de ambitieuze klimaatdoelstellingen te bereiken die de Europese Unie zich in haar Green Deal heeft gesteld. Conventionele dry reforming van methaan (DRM) is de laatste tijd veel onder de aandacht gekomen, omdat het CO2 als koolstofbron toepast en de mogelijkheid biedt om biogas met een aanzienlijke hoeveelheid CO2 te gebruiken. Super-dry reforming (SDR) van methaan is een sterk geïntensiveerd CO2-omzettingsproces, gebruik makend van nanomaterialen, aangezien het tot 3 CO2-moleculen per molecule CH4 omzet (vergeleken met 1 bij DRM) in een zuivere CO-stroom. Een modelgebaseerde aanpak zal worden ontwikkeld voor de optimalisatie van de nanomaterialen voor SDR. Het doel van deze benadering is de prestaties te kunnen schatten op basis van gemakkelijk meetbare materiaaleigenschappen en, omgekeerd, de gewenste reeks materiaaleigenschappen te schatten om optimale procesprestaties te bereiken. Een brede waaier aan technieken zal toegepast worden voor de experimentele validatie van de DFT berekeningen die in de studie uitgevoerd worden. Een multischaal reactormodel is reeds ontwikkeld en zal gevalideerd worden met experimenten op een SDR proefopstelling, gebruik makend van de berekende thermodynamica en kinetica van de nanomaterialen. Dit model kan worden gebruikt voor verdere optimalisatie en opschaling van het proces.