Power to heat (P2H) zal naar verwachting de eerste vorm van elektrificatie zijn die de chemische industrie drastisch zal veranderen. Dit geldt in het bijzonder voor de productie van de belangrijkste bouwstenen: de 300 Mt/jaar lichte olefinen via stoomkraken bij meer dan 800°C. e-CRACKER zal P2H implementeren door middel van zogenaamde schokgolfverwarming, waardoor een temperatuurstijging tot >1000°C in 10 ms mogelijk is, een orde van grootte sneller dan de huidige op ovens gebaseerde technologie in een revolutionaire High-Mach reactor. In combinatie met inzicht in de drukafhankelijkheid van de kraakchemie zal dit het mogelijk maken om ongewenste nevenreacties te vermijden en de opbrengst aan olefinen bij het kraken van ethaan en nafta afgeleid van plastic afval met 10 wt.% te verhogen, vergeleken met een opbrengstverhoging van 0,1 wt.%, in het beste geval, bij toepassing van alternatieve P2H zoals resistieve verwarming. e-CRACKER zal: 1. nieuw fundamenteel begrip genereren van schokgolfverwarming en -kinetiek onder sub- en supersonische omstandigheden; 2. de praktische toepasbaarheid demonstreren van een open-source, high-fidelity Multiscale Modeling platform in combinatie met eindige snelheidschemie voor turbulent reagerende en roterende stromingen; 3. een compacte, energie-efficiënte, geëlektrificeerde hoogfrequente reactor ontwikkelen die schokgolven genereert en nevenproducten minimaliseert door backmixing te vermijden; 4. de weg effenen om meer dan 200 Mt CO2/jaar uitstoot te vermijden met een schaalbare, flexibele, stap-voor-stap implementeerbare technologie aangedreven door hernieuwbare elektriciteit. Uitgaande van fundamentele
lokale en globale (niet-)reactieve dataverzameling (WP1) en een high-fidelity open source Multiscale Modeling framework (WP2) zullen nieuwe 3D reactoren in silico ontworpen worden met behulp van geavanceerde optimalisatie (WP3). De kracht van de aanpak zal worden gedemonstreerd in een 3D-geprinte High-Mach reactor, die door te werken onder onconventionele kraakcondities (lagere druk en snellere verhitting) rendementsverhogingen van meer dan 10 wt% bereikt (WP4), wat op een beslissende manier bijdraagt aan de transitie van de chemische industrie.