2020 - 2023
finished

COMBENERGY

Project: Combining energy sources to enhance catalytic processes in the energy area: thermo-electro catalytic (COMBENERGY)
Funding: MICIU-AEI-FEDER
Project ID: PID2019-105490RB-C32
IREC Role: Beneficiary
Main IREC Group: Functional Nanomaterials, Andreu Cabot

ACRÓNIMO: COMBENERGY

TÍTULO: Combinación de Fuentes (de Energía) para Optimización de Procesos Catalíticos en Energía: Procesos termo-electro catalíticos

TITLE OF THE PROPOSAL (en inglés): Combining energy sources to enhance catalytic processes in the energy area: thermo-electro catalytic

RESPONSABLE PRINCIPAL en IREC: Andreu Cabot

CONSORCIO: CSIC (coordinador), Universidad de Granada y IREC

ÁREAS DE IREC IMPLICADAS: Functional Nanomaterials

DURACIÓN DEL PROYECTO: 3 años (junio 2020 – mayo 2023)

 CONVOCATORIA: Proyectos I+D+i 2019- Retos Investigación. Programa: Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad

OBJETIVO DE LA CONVOCATORIA

La convocatoria tiene por objeto financiar la ejecución de «Proyectos de I+D+i», en el marco del Programa Estatal de Generación de Conocimiento y Fortalecimiento Científico y Tecnológico del Sistema de I+D+i y del Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad, del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020.

 

ABSTRACT:

El presente proyecto aúna el trabajo de tres grupos para el desarrollo de sistemas catalíticos que utilicen simultáneamente dos fuentes energéticas en procesos de interés industrial en el área de la energía. En particular se estudiará la combinación de energía térmica con lumínica y eléctrica, focalizando gran parte del proyecto en el aprovechamiento de la radiación solar como energía térmica y/o lumínica.

COMBENERGY explorará e identificará escenarios en los que un importante efecto sinérgico entre ambas formas de energía sea obtenido en tres direcciones: en la eficiencia energética del proceso, en la actividad y selectividad de la reacción y en la estabilidad del catalizador. Además, COMBENERY busca la aplicación de la combinación de fuentes de energía en campos catalíticos modernos relacionados con la producción de vectores energéticos tales como hidrógeno desde bio-moléculas, metanol desde CO2 y valerolactona desde alquil-levulinatos. Para desarrollar este concepto se propone una formulación catalítica básica, común a todos los procesos bajo estudio, sustentada en sistemas óxido-óxido con participación de componentes reducibles y promovidos con metales, fundamentalmente no nobles. A dicha formulación se unirán componentes específicos tanto para el proceso químico bajo estudio como para las combinaciones de fuentes, termo-foto y termo-electro.

El proyecto se ha construido bajo un enfoque multidisciplinar con base en Química, Ingeniería Química, Física y Ciencia de Materiales, y pretende conseguir el objetivo fundamental ya mencionado a partir del desarrollo de materiales adaptados al aprovechamiento de la combinación de fuentes de energía, mediante una estrategia basada en, i) la síntesis de materiales usando un abanico de métodos modernos con control morfológico, estructural y electrónico completo; ii) la caracterización de propiedades químico-física con técnicas especializadas tales como XPS, HRTEM, de sincrotrón XRD-PDF, XAS, ópticas y eléctricas; iii) el desarrollo de software específico para diseño de reactores con uso de fluidodinámica bajo excitación dual térmica-lumínica/eléctrica y resolución de los balances de energía y masas, así como el desarrollo de figuras de mérito (joule-to-joule) para análisis de eficiencia energética; iv) la comprensión de las propiedades funcionales bajo un enfoque multi-técnica operando (estudios con resolución temporal y/o espacial XAS, vibraciones, EPR y otros), añadiendo a la caracterización antes mencionada el estudio de portadores de carga y de interfaces gas/líquido-catalizador; y, finalmente, v) un análisis de ciclo de vida y tecno-económico de los sistemas con mayor potencial y orientado a trasladar la producción científica de calidad en soluciones de base tecnológica de utilidad para la sociedad, que abran el campo de aplicación de la combinación de fuentes de energía en catálisis.

 

AGENTE FINANCIADOR:

Este proyecto ha sido financiado a cargo del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016 financiado por FEDER/Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades – Agencia Estatal de Investigación.

MICINN-AEI-FEDER