Project

Thermokatalytische pyrolyse van methaan: reactor technologie als driver voor de waterstofeconomie

Code
01P04022
Looptijd
25-01-2023 → 24-01-2026
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: Bijzonder Onderzoeksfonds
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Heterogeneous catalysis
    • Reacting systems
    • Chemical kinetics and thermodynamics
    • Modelling, simulation and optimisation
    • Intensification
Trefwoorden
Meerfasenstroming Meerschaalmodellering Heterogene katalyse
 
Projectomschrijving

Dit project zal CO2-vrije waterstofproductie mogelijk maken door thermokatalytische pyrolyse van methaan uit elke hernieuwbare of fossiele methaanbron in een vloeibaar katalysatorsysteem. De belangrijkste uitdagingen vandaag zijn: de zuiverheid en scheiding van het vaste koolstofproduct, het ontwerp van de chemische reactor, een geschikte vloeibare katalysator die werkt bij lagere temperatuur. Deze zullen in dit project stap voor stap worden opgelost door middel van een multischaalmodelbenadering in combinatie met experimentele validatie op nano-, micro- en macroschaal. Ab initio berekeningen zullen worden uitgevoerd om het reactiemechanisme te bepalen voor 3 verschillende katalysatorsystemen, een binaire vloeibare metaalkatalysator en een ternair vloeibare metaalkatalysator en een gesmolten zoutkatalysator. De kinetische gegevens verkregen uit experimenten op labschaal zullen worden gebruikt om de berekeningsresultaten te valideren en om een compact kinetische model te ontwikkelen. Dit laatste zal geïmplementeerd worden in de OpenFOAM gebaseerde CFD code ontwikkeld in LCT, waardoor er rekening kan worden gehouden met de reactiekinetiek onder complexere turbulente stromingsomstandigheden. Ten slotte zal een nieuwe wervelreactor worden ontworpen om een hoge procesefficiëntie te bereiken. Dit voorstel richt zich op essentieel fundamenteel onderzoek voor de waterstofeconomie en probeert diepgaande inzichten te verschaffen in deze veelbelovende technologie.