GHG emissions reduction policies to mitigate the alarming climate change can impact carbon-intensive industrial sectors, leading to loss of employment and competitiveness. Current multistage CCU technologies using renewable electricity to yield fuels suffer from low energy efficiency and require large CAPEX. eCOCO2 combines smart molecular catalysis and process intensification to bring out a novel efficient, flexible and scalable CCU technology. The project aims to set up a CO2 conversion process using renewable electricity and water steam to directly produce synthetic jet fuels with balanced hydrocarbon distribution (paraffin, olefins and aromatics) to meet the stringent specifications in aviation. The CO2 converter consists of a tailor-made multifunctional catalyst integrated in a co-ionic electrochemical cell that enables to in-situ realise electrolysis and water removal from hydrocarbon synthesis reaction. This intensified process can lead to breakthrough product yield and efficiency for chemical energy storage from electricity, specifically CO2 per-pass conversion greater than 85%, energy efficiency greater than 85% and net specific demand less than 6 MWh/t CO2. In addition, the process is compact, modular -quickly scalable- and flexible, thus, process operation and economics can be adjusted to renewable energy fluctuations. As a result, this technology will enable to store more energy per processed CO2 molecule and therefore to reduce GHG emissions per jet fuel tone produced from electricity at a substantial higher level. eCOCO2 aims to demonstrate the technology (TRL-5) by producing greater than 250 g of jet fuel per day in an existing modular prototype rig that integrates 18 tubular intensified electrochemical reactors. Studies on societal perception and acceptance will be carried out across several European regions. The consortium counts on academic partners with the highest world-wide excellence and exceptional industrial partners with three major actors in the most CO2-emmiting sectors.
Schiffsemissionen gehören zu den wichtigsten Quellen von Luftschadstoffen in Hafenstädten und daran angrenzenden Küstenregionen. Um den daraus resultierenden Gesundheitsgefahren und Umweltbelastungen entgegenzuwirken, werden in nationalen und internationalen Gremien sowie in Politik und Behörden Maßnahmen zur Emissionsminderung diskutiert. Hierzu gehören neuartige Schiffstreibstoffe (wie Flüssiggas, LNG), Abgasreinigungstechnologien (wie Katalysatoren) und Landstromanlagen. Um den anstehenden Entscheidungen eine solide Grundlage zu bieten, wird dringend mehr Forschung über den Einfluss von Schiffsemissionen auf die lokale Umwelt - abhängig von der jeweiligen chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre sowie der geographischen und klimatischen Situation des betroffenen Ortes - benötigt. Ein geeigneter Forschungsansatz umfasst die Bestimmung von Emissionsfaktoren unter Außenbedingungen, die Messung der chemischen Zusammensetzung von Schiffsabgasfahnen im Nahbereich der Schornsteine, die Ermittlung und Bereitstellung lokaler Schiffsemissionsinventare, sowie die Verbesserung und Anwendung von Chemietransportmodellen für Hafengebiete. Infolgedessen hat ShipCHEM folgende Ziele formuliert: (1) Durchführung von Emissionsmessungen auf repräsentativen Schiffen in Megaports des Yangtse-River-Deltas in China (Shanghai und Ningbo-Zhoushan) inklusive der Bestimmung von gasförmigen und partikelgebundenen Komponenten. Die Auswertung der Messungen wird verbesserte Datensätze lastabhängiger Emissionsfunktionen und Emissionsfaktoren für alle relevanten Schadstoffe liefern. Die Ergebnisse werden im Kontext vorhandener Emissionsfaktoren aus der Literatur und verfügbarer Beobachtungsdaten aus den europäischen Megaports Hamburg und Rotterdam interpretiert. (2) Erstellung eines hochaufgelösten, direkt in Chemietransport-Modellsystemen verwendbaren Schiffsemissionsinventars, basierend auf Schiffsaktivitätsdaten mit allen relevanten Schadstoffen. (3) Verbesserung der Ausbreitungs- und Chemiemodelle für Abgasfahnen von Schiffen durch Auswertung und Vergleich von Modellergebnissen mit Beobachtungsdaten in Hafengebieten. (4) Bestimmung des Einflusses der Schifffahrt auf die Luftqualität in Megaport-Regionen auf unterschiedlichen räumlichen Skalen durch Anwendung regionaler (COSMO-CLM/CMAQ) und darin genesteter urbaner Modellsysteme (CityChem). (5) Analyse der Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen den Häfen in Shanghai und Hamburg in Bezug auf die Rolle der Häfen für die jeweilige Luftqualität in der Stadt und deren Umgebung. Dies beinhaltet die Bewertung neuer Emissionsstandards in beiden Häfen, die es ermöglicht den Erfolg verschiedener Emissionsminderungsmaßnahmen zu beurteilen.
Heat-to-Fuel will deliver the next generation of biofuel production technologies towards the de-carbonisation of the transportation sector. Heat-to-fuel will achieve competitive prices for biofuel technologies (less than 1Euro/l) while delivering higher fuel qualities and significantly reduced life-cycle GHG reductions. Heat-to-fuel will result in increased Energy production savings (greater than 20%) and enhanced EU's energy security by the use of local feedstocks which in turn ensured local jobs are preserved and increased. The benefit of combining technologies like in Heat-to-Fuel is, that the drawbacks of the single technologies are balanced. FT and APR are promising technologies for the efficient production of 2nd generation fuels. But currently the economic border conditions don't allow the implementation, similar to many other biofuel technologies. The radical innovation of combining an APR with a FT reactor is the basis to overcome this barrier. The large organic wastes (from HTL or other streams) can be conveniently treated with APR to produce H2. Both dry and wet organic wastes can be integrated, with mutual advantages, i.e. steam production for gasification, HTL and APR preheating; FT heat cooling without external utilities. Using the synergies between these technologies maximizes the total process efficiency. Heat-to-fuel aims will be met thanks to the diversification of the feedstock for biofuels production, reducing the supply costs and upgrading the efficiencies of promising and flexible conversion.
TO-SYN-FUEL will demonstrate the conversion of organic waste biomass (Sewage Sludge) into biofuels. The project implements a new integrated process combining Thermo-Catalytic Reforming (TCR©), with hydrogen separation through pressure swing adsorption (PSA), and hydro deoxygenation (HDO), to produce a fully equivalent gasoline and diesel substitute (compliant with EN228 and EN590 European Standards) and green hydrogen for use in transport . The TO-SYN-FUEL project consortium has undoubtedly bought together the leading researchers, industrial technology providers and renewable energy experts from across Europe, in a combined, committed and dedicated research effort to deliver the overarching ambition. Building and extending from previous framework funding this project is designed to set the benchmark for future sustainable development and growth within Europe and will provide a real example to the rest of the world of how sustainable energy, economic, social and environmental needs can successfully be addressed. This project will be the platform for deployment of a subsequent commercial scale facility. This will be the first of its kind to be built anywhere in the world, processing organic industrial wastes directly into transportation grade biofuels fuels which will be a demonstration showcase for future sustainable investment and economic growth across Europe. This project will mark the first pre-commercial scale deployment of the technology processing up to 2100 tonnes per year of dried sewage sludge into 210,000 litres per year of liquid biofuels and up to 30,000 kg of green hydrogen. The scale up of 100 of such plants installed throughout Europe would be sufficient to convert up to 32 million tonnes per year of organic wastes into sustainable biofuels, contributing towards 35 million tonnes of GHG savings and diversion of organic wastes from landfill. This proposal is responding to the European Innovation Call LCE-19.
Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Auf Basis der von Fraunhofer UMSICHT in AP 4 und AP 5 ermittelten Daten wird vom LEAT in AP 2 eine vorhandene DEM/CFD-Simulationsmethodik zur Simulation des Verbrennungsrosts der betrachteten Holzhackschnitzelfeuerung überprüft und angepasst. Dies erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden in AP 2.1 anhand eines DEM-Modells des betrachteten Rostsystems Parameter hinsichtlich der Wärmeleitung in der Schüttung, des Druckverlustes und der Trocknung evaluiert. Danach erfolgt in AP 2.2 eine umfassende Betrachtung der Anlage inkl. Feuerraum mit dem Fokus auf der Ermittlung der optimalen Parameter zur Sekundärluftzufuhr. Dabei werden verschiedene Varianten hinsichtlich Sekundärluftdüsenanordnung, Durchmesser und Lufttemperatur sowie dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft betrachtet. Aufgrund einer detaillierten Analyse der erzielten Ergebnisse wird begleitend in den Arbeitspaketen von Fraunhofer Umsicht eine anlagentechnische Optimierung vorgenommen.
Within the project a new highly efficient biomass CHP technology consisting of a fuel-flexible fixed-bed updraft gasifier, a novel compact gas cleaning system and a solid oxide fuel cell (SOFC) shall be developed for a capacity range of 1to 10 MW (total energy output). The technology shall distinguish itself by a wide fuel spectrum applicable (wood pellets, wood chips, SRC, selected agricultural fuels like agro-pellets, fruit stones/shells), high gross electric (40%) and overall (90%) efficiencies as well as equal-zero gaseous and PM emissions. The system shall consist of a fuel-flexible updraft gasification technology with ultra-low particulate matter and alkali metal concentrations in the product gas (which reduces the efforts for gas cleaning), an integrated high temperature gas cleaning approach for dust, HCl and S removal and tar cracking within one process step as well as a SOFC system which tolerates certain amounts of tars as fuel. It is expected to achieve at the end of the project a TRL of 5 and a MRL of at least 5. To fulfill these goals a methodology shall be applied which is divided into a technology development part (process simulations, computer aided design of the single units and the overall system, test plant construction, performance and evaluation of test runs, risk and safety analysis) as well as a technology assessment part covering techno-economic, environmental and overall impact assessments and market studies regarding the potentials for application. Moreover, a clear dissemination, exploitation and communication plan is available. The novel technology shall define a new milestone in terms of CHP efficiency and equal-zero emission technology in the medium-scale capacity range and shall contribute to a stronger and future-oriented EU energy supply based on renewables. Its fuel flexibility shall ensure high attractiveness and market application potential and thus strengthen the industrial base in the EU as well as the technological leadership.
Die Torrefizierung von Biomasse wird derzeit von Seiten der Großkraftwerksbetreiber, mit dem Ziel den Einsatz von Kohle zu verringern, sehr stark vorangetrieben. Diese Anwendung erscheint im Zuge des Umbaus der Stromversorgung jedoch nur als zeitlich eng begrenzte Brückentechnologie. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, bereits heute alternative Anwendungen für torrefizierte Biomassepellets in dezentralen Anlagen innerhalb eines erneuerbaren Energiesystems zu identifizieren. Daneben werden auch die Erhöhung des Beitrages und die Flexibilität von Bioenergiekleinanlagen zur bedarfsgerechten Strom- und/oder Wärmebereitstellung sowie das ökologische und ökonomische Potenzial dieser innovativen Biomassepfade untersucht. Technische, ökologische und ökonomische Optimierung etablierter Konversionstechniken im Kleinanlagensektor durch den Einsatz von torrefizierten Brennstoffen. Nachweis der Übertragbarkeit von Untersuchungsergebnissen von einer Laboranlage auf eine Pilotanlage bis hin zum kommerziellen Anlagenbetrieb und dessen Beitrag zur bedarfsgerechten Energiebereitstellung. Entwicklung einer Road Map zur Markteinführung von torrefizierten Brennstoffen in Deutschland, einschließlich der dafür notwendigen administrativen Rahmenbedingungen sowie der ökonomischen und ökologischen Auswirkungen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 24 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 24 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 24 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 11 |
| Englisch | 19 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 18 |
| Webseite | 6 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 21 |
| Lebewesen und Lebensräume | 21 |
| Luft | 19 |
| Mensch und Umwelt | 24 |
| Wasser | 19 |
| Weitere | 24 |