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Cerrando el ciclo del CO 2 a través de su conversión a combustible en una celda electrocatalítica L. Almar, I. Quina, D. Catalán, L. Navarrete, M. Fabuel, S. Escorihuela, S. Escolástico , A. Martínez, J.M. Serra This project has received European Union’s Horizon 2020 research and innovation funding under grant agreement Nº 838077. https://ecocoo.eu / [email protected] Project Coordinator (CSIC): José M. Serra [email protected] +34 963 879 448 Laura Almar [email protected] +34 963 877 809 Sonia Escolástico [email protected] III Jornada de Investigación Universitaria sobre Cambio Climático 29 de Octubre 2020

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Page 1: IIAMA - Cerrando el ciclo del CO a través de su conversión a … · 2020. 12. 3. · Tecnología basada en un reactorelectrocatalítico de membrana. 3 Producciónde combustibles

Cerrando el ciclo del CO2 a través de su conversión a combustible en una celda electrocatalíticaL. Almar, I. Quina, D. Catalán, L. Navarrete, M. Fabuel, S. Escorihuela, S. Escolástico, A. Martínez, J.M. Serra This project has received

European Union’s Horizon 2020 research and innovation funding

under grant agreement Nº 838077.

https://ecocoo.eu/

[email protected]

Project Coordinator (CSIC): José M. Serra [email protected] +34 963 879 448

Laura Almar [email protected] +34 963 877 809

Sonia Escolástico [email protected]

III Jornada de Investigación Universitaria sobre Cambio Climático29 de Octubre 2020

Page 2: IIAMA - Cerrando el ciclo del CO a través de su conversión a … · 2020. 12. 3. · Tecnología basada en un reactorelectrocatalítico de membrana. 3 Producciónde combustibles

Conversión catalítica del CO2Solución combinada para el almacenamiento de energía y la

reducción de la huella de carbono

2

Objetivo

RENEWABLE ENERGY SOURCES

ELECTRIC POWER

TRAN

SPO

RT

FUEL

SIN

DUST

RIAL

U

SES

POWER PLANTS, CARBON-INTENSIVE INDUSTRIES AND

WASTE STREAMS

CO2CO2 catalytic conversion

INDUSTRIAL AND POWER SYSTEMS

TRANSPORT SYSTEMS

Objetivo: desarrollo de una nueva tecnología para la conversion de CO2,usando electricidad renovable y vapor, en combustibles líquidos sintéticosy productos químicos.Tecnología basada en un reactor electrocatalítico de membrana.

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Producción de combustibles

Producción actual de combustibles a partir de CO2

Múltiples pasosDiferentes procesos

Alto coste300 €/ MWh CAPEX750 €/MWh OPEX

Alto consumo energéticoEficiencia energética alrededor

del 60%

CO2

T ↑

1st. Reduction step

T ↓ T ↑

FUEL

2nd. Transformation step

H2O

O2

T ↑

Water electrolysis

H2O

LPG

C2

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eCOCO2 : el concepto

Producto:Combustible aviación

Electrólisis y reacción en un único paso

Eficiencia:> 85%

Final TRL:5

Integración:Tamaño compacto

T ↓

FUEL

H2O

T ↑

O2

CO2 T ↓

T ↑

HEAT

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Water electrolysis

Heat

Syngas

HeatCool Cool

Dry Compress DryF-T

Traditional CO2-to-fuel process

CO

fuel

O2

O2

H2OH2

Power

H2

Heat transfer

eCOCO2 technology

Process intensification with active ceramic membranes

Scientific background and techno-economics: Malerød-Fjeld et al., Nature Energy 2017, Thermo-electrochemical production ofcompressed hydrogen from methane with near-zero energy loss, https://www.nature.com/articles/s41560-017-0029-4

eCOCO2 : el concepto

Electrólisis y reacción en un único paso

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eCOCO2 : el concepto

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Actividades

Electrolito co-iónicoDiseño de un electrolito denso

con conductividad co-iónicaH+/O2-

ElectrodosDiseño y

optimización

Catalizador multi-funcional

Basados en óxidos/carburosmetálicos.

Reactor de membrane multi-tubular: diseño, modelado y validación

Sistema multi-tubular. Condiciones de operación: T = 350-450°C y P > 25 bar.

Protocolos de fabricación

Análisis de procesos industriales donde

integrar eCOCO2

Percepción social y aceptación

HCupgraded

H2O

O2

CO2

C1OHCint.

H+ O2-H+ O2-

O2

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Consorcio

Institutos de investigación y universidades:

Industrias:

Shell

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