MSCA4Ukraine Grant - Igor Fedirchyk

Dit project beoogt de ontwikkeling van een nieuw proces voor het kraken van NH3 dat de implementatie van een op NH3 gebaseerde H2-leveringsinfrastructuur in Europa mogelijk maakt. Het NH3-kraken zal worden bestudeerd met behulp van plasmatechnologie, waarbij wordt gestreefd naar een conversie van meer dan 99,5% en een energiekost van minder dan 44 kJ/mol H2 die haalbaar is met de bestaande thermokatalytische technologie. De specifieke doelstellingen zijn: 1) Onderzoek naar optimale condities in bestaande plasmareactoren. Er zullen experimenten worden uitgevoerd in verschillende plasmareactoren die beschikbaar zijn in PLASMANT. Deze systemen presteerden gunstig voor andere gasconversietoepassingen, maar werden niet getest op NH3-kraken. We zullen hun potentieel evalueren om de vereiste NH3-conversiesnelheid, H2-opbrengst, energie-efficiëntie en energiekosten te bereiken voor een breed scala aan plasmavermogens en stroomsnelheden. 2) Modellering van de gasstroomdynamiek en het plasmagedrag. Ter ondersteuning van de experimenten zullen we modellen ontwikkelen voor de gasstroomdynamiek en het plasmagedrag in de reactor voor iteratief testen en optimalisatie van verbeterde reactorontwerpen (zie doelstelling 4). 3) Modellering van de plasmachemie met een quasi-1D chemisch kinetisch model. We zullen de reactiekinetiek achter NH3-kraking via plasma bestuderen om de onderliggende chemie beter te begrijpen. Een gedetailleerd kinetisch model biedt nieuw inzicht in het conversieproces en maakt verdere prestatieverbetering mogelijk. 4) Experimentele evaluatie van een verbeterde plasmareactor en optimale condities. Op basis van de experimentele gegevens (doelstelling 1) en de modellen (doelstelling 2 en 3) gaan we een verbeterde plasmareactor ontwikkelen om NH3 af te breken tegen lagere energiekosten dan de bestaande plasmareactoren.

Trefwoorden:PLASMACHEMIE, AMMONIA, PLASMAREACTOR, WATERSTOF

Disciplines:Fysica van (fusie)plasma's en elektrische ladingen, Chemie van plasma's, Reactiesystemen, Chemisch proces design