Projekt e-CODUCT: Razvoj inovativne tehnologije za zmanjšanje toplogrednih plinov z uporabo elektrotermalne katalize

Devet partnerjev iz petih evropskih držav (Belgija, Slovenija, Nizozemska, Francija in Nemčija) izvaja projekt e-CODUCT, ki naslavlja okoljski izziv zmanjšanja toplogrednih plinov, ki jih ustvarjata ogrevanje ali industrija. Cilj tega 36-mesečnega projekta, ki ga financira EU, je razviti prelomno tehnologijo, ki omogoča hkratno redukcijo ogljikovega dioksida (CO₂) in vodikovega sulfida (H₂S) za proizvodnjo uporabnih končnih zelenih proizvodov – goriv in uporabnih kemikalij (ogljikovega monoksida (CO) in žvepla (S)). V projektu sodelujeta dva slovenska partnerja, Kemijski inštitut in Center Odličnosti Nizkoogljične Tehnologije (CO-NOT).

Danes se zaradi ogrevanja ali industrije v ozračje sproščajo velike količine CO₂. Določene industrijske sektorje je izziv transformirati v ogljično nevtralne. Med tehnologije, ki to omogočajo, spadajo tehnologije zajema in shranjevanja CO₂. Medtem ko se tega plina približno 2 Gt/leto zaseže naravno, je tehnično zajemanje in shranjevanje CO₂ v podzemnih rezervoarjih omejeno. Poleg tega industrija uporablja le majhne količine CO₂ saj je celotna krožna veriga dostave in porabe CO2 trenutno še precej nerazvita, hkrati manjka tudi  infrastruktura, ki bi omogočala zmanjšanje emisij toplogrednih plinov in uporabo večjih količin CO₂ s trenutnimi metodami.

Nobena od trenutno obstoječih tehnologij ne omogoča hkratnega zmanjšanja CO₂ in H₂S. Glavni izzivi pri pretvorbi CO₂ so danes sestava izpustnih tokov, ki vsebujejo druge kisle pline, (npr. H₂S) ter ekonomska in okoljska učinkovitost reaktorjev, ki bi omogočali pretvorbo omenjenih izpustov. Projekt e-CODUCT bo te izzive reševal z elektrifikacijo hkratne kemične pretvorbe sestavin kislih plinov (CO₂ in H₂S) v platformno molekulo CO in tržno žveplo. e-CODUCT bo tako razvil novo tehnologijo za dvostopenjsko valorizacijo kislega plina: v prvi stopnji s pretvorbo CO₂ in H₂S v COS v reaktorju s fiksnim slojem in v drugi stopnji s pretvorbo COS v CO in žveplo z uporabo elektrotermičnega reaktorja s fluidnim slojem

Na splošno bo e-CODUCT s to premostitveno rešitvijo, ki hkrati obdeluje CO₂ in H₂S, v več sektorjih spodbudil prehod s postopkov obdelave kislih plinov, ki se ogrevajo na fosilna goriva, na postopke, ki se ogrevajo na električno energijo, ter tako prispeval k boljši okoljski učinkovitosti evropske industrije in rafinerij ter s tem k izvajanju zavez evropskega zelenega dogovora.

Konzorcij e-CODUCT sestavlja devet organizacij, vključno z industrijskimi in akademskimi partnerji, pri čemer je zajeta celotna vrednostna veriga, od dobaviteljev materialov in inženirjev do strokovnjakov za modeliranje in ponudnikov tehnologije. Projekt e-CODUCT bo omogočil prvi tovrstni hitro odzivni električno ogrevani katalitični reaktor, ki bo lahko nadomestil konvencionalno Clausovo enoto za pridobivanje žvepla in hkratno elektroredukcijo CO₂ zaradi česar bo do leta 2035 v več kot 130 rafinerijah v Evropi mogoče zmanjšati potrebe po energiji za čiščenje kislih plinov za 50 %. Postopek se lahko nato razširi na druge aplikacije, kot so fluidiziran katalitski kreking (FCC), parni kreking in dehidrogenacija, ter na več lokacij, kot so bioplinarne in plinske elektrarne, ki se nahajajo na 18.000 lokacijah v Evropi.

Projekt se je začel septembra 2022, marca 2023 je bil v Franciji izveden projektni sestanek. Odsek za katalizo in reakcijsko inženirstvo na Kemijskem inštitutu sodeluje pri razvoju elektrotermičnega fluidiziranega reaktorja za pretvorbo COS v CO in optimizaciji njegovega delovanja (TRL ≥ 6). CO-NOT bo zasnoval in izdelal reaktor ETFB z zmogljivostjo 1 kg/h za proizvodnjo CO.  Za postavitev pilotne linije je bila izbrana kemična tovarna Melanin v Sloveniji.

Več informacij je na voljo na strani projekta e-CODUCT https://e-coduct.eu/ oziroma  na spletnih profilih (LinkedIn @ecoduct in Twitter @eCODUCT2022). Projekt e-CODUCT koordinira Univerza Ghent in je finaciran s strani Evropske Unije (GA n°101058100). Vodja projekta na Kemijskem inštitutu je dr. Blaž Likozar blaz.likozar@ki.si.

 

Foto: KI