Das Projekt "H2020-EU.3.3. - Societal Challenges - Secure, clean and efficient energy - (H2020-EU.3.3. - Gesellschaftliche Herausforderungen - Sichere, saubere und effiziente Energieversorgung), SUNlight-to-LIQUID: Integrated solar-thermochemical synthesis of liquid hydrocarbon fuels (SUN-to-LIQUID)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bauhaus Luftfahrt e.V..Liquid hydrocarbon fuels are ideal energy carriers for the transportation sector due to their exceptionally high energy density and most convenient handling, without requiring changes in the existing global infrastructure. Currently, virtually all renewable hydrocarbon fuels originate from biomass. Their feasibility to meet the global fuel demand and their environmental impact are controversial. In contrast, SUN-to-LIQUID has the potential to cover future fuel consumption as it establishes a radically different non-biomass non-fossil path to synthesize renewable liquid hydrocarbon fuels from abundant feedstocks of H2O, CO2 and solar energy. Concentrated solar radiation drives a thermochemical redox cycle, which inherently operates at high temperatures and utilizes the full solar spectrum. Thereby, it provides a thermodynamically favourable path to solar fuel production with high energy conversion efficiency and, consequently, economic competitiveness. Recently, the first-ever production of solar jet fuel has been experimentally demonstrated at laboratory scale using a solar reactor containing a ceria-based reticulated porous structure undergoing the redox cyclic process. SUN-to-LIQUID aims at advancing this solar fuel technology from the laboratory to the next field phase: expected key innovations include an advanced high-flux ultra-modular solar heliostat field, a 50 kW solar reactor, and optimized redox materials to produce synthesis gas that is subsequently processed to liquid hydrocarbon fuels. The complete integrated fuel production chain will be experimentally validated at a pre-commercial scale and with record high energy conversion efficiency. The ambition of SUN-to-LIQUID is to advance solar fuels well beyond the state of the art and to guide the further scale-up towards a reliable basis for competitive industrial exploitation. Large-scale solar fuel production is expected to have a major impact on a sustainable future transportation sector.
Das Projekt "Teilvorhaben O0^Teilvorhaben P0^Teilvorhaben W0^Teilvorhaben N0^Teilvorhaben N1^Teilvorhaben S0^Teilvorhaben V0^Teilvorhaben R0^Teilvorhaben Q0^P2X: Erforschung, Validierung und Implementierung von 'Power-to-X' Konzepten^Teilvorhaben X0, Teilvorhaben M1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen.Das Forschungsvorhaben adressiert die Hauptziele der Bekanntmachung 'Kopernikus-Projekte für die Energiewende' des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Aufgrund der gestiegenen Umwelt- und Klimaschutzanforderungen sollen eine langfristige Dekarbonisierung der Energiesysteme und eine Speicherung und Nutzung des 'Überschussstromes' aus erneuerbaren Quellen erfolgen. Das Vorhaben soll im Erfolgsfall als Teil des Kopernikus-Projektes 'P2X' einen signifikanten Beitrag zu den Zielen der deutschen Energiewende leisten. Ziel des Vorhabens ist es, Lösungen zu erarbeiten, zu demonstrieren und zu implementieren, mit denen unter Einsatz erneuerbar erzeugter elektrischer Energie stoffliche Energieträger und chemische Produkte für Anwendungen in den industriellen Leitmärkten Energie, Transport/Verkehr und Chemie wirtschaftlich, zeitlich flexibel und auf die gesellschaftlichen Bedürfnisse abgestimmt produziert werden. Die TU Bergakademie Freiberg bearbeitet hierbei die Arbeitspakete AP3 und AP6 des Forschungsclusters FC-B2. In diesem Forschungscluster sollen intensivierte, modulare und skalierbare Prozesstechnologien zur Umwandlung von CO2 und H2 in emissionsarme Synthesekraftstoffe sowie in Spezialchemikalien mit hoher Wertschöpfung entwickelt werden. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Möglichkeit eines autarken und dezentralen Einsatzes der gesamten Prozessketten gelegt. Kernanforderungen sind Kompaktheit, hohe energetische Gesamteffizienz sowie Toleranz gegenüber Lastwechseln und häufigen An- und Abfahrvorgängen. Folgende Forschungsthemen sind im Fokus: AP3: Bau und Betrieb einer STF+-Versuchsanlage zur Herstellung von Ottokraftstoffen aus regenerativem Methanol, Katalysatoroptimierung, Variation des Einsatzstoffes; AP6: Untersuchung der Kraftstoffqualität repräsentativer Synthesekraftstoffmuster.
Das Projekt "Teilvorhaben K1^Teilvorhaben F1^Teilvorhaben J1^Teilvorhaben F0^Teilvorhaben H0^Teilvorhaben I0^Teilvorhaben H1^Teilvorhaben E0^Teilvorhaben G0^Teilvorhaben E1^Teilvorhaben G1^Teilvorhaben I1^Teilvorhaben J0^P2X: Erforschung, Validierung und Implementierung von 'Power-to-X' Konzepten, Teilvorhaben D1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: INERATEC GmbH.Das geplante Forschungsvorhaben adressiert die Hauptziele der Bekanntmachung 'Kopernikus-Projekte für die Energiewende' des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Aufgrund der gestiegenen Umwelt- und Klimaschutzanforderungen sollen eine langfristige Dekarbonisierung der Energiesysteme und eine Speicherung und Nutzung des 'Überschussstromes' aus erneuerbaren Quellen erfolgen. Das Vorhaben soll im Erfolgsfall als Teil des Kopernikus-Projektes 'P2X' einen signifikanten Beitrag zu den Zielen der deutschen Energiewende leisten. Ziel des Vorhabens ist es, Lösungen zu erarbeiten, zu demonstrieren und zu implementieren, mit denen unter Einsatz erneuerbar erzeugter elektrischer Energie stoffliche Energieträger und chemische Produkte für Anwendungen in den industriellen Leitmärkten Energie, Transport/Verkehr und Chemie wirtschaftlich, zeitlich flexibel und auf die gesellschaftlichen Bedürfnisse abgestimmt produziert werden. Die INERATEC bearbeitet hierbei die Arbeitspakete AP1.1 bis 1.14 (ohne 1.8) des Forschungsclusters FC-B2. In diesem Forschungscluster sollen intensivierte, modulare und skalierbare Prozesstechnologien zur Umwandlung von CO2 und H2 in emissionsarme Synthesekraftstoffe sowie in Spezialchemikalien mit hoher Wertschöpfung entwickelt werden. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Möglichkeit eines autarken und dezentralen Einsatzes der gesamten Prozessketten gelegt. Kernanforderungen sind Kompaktheit, hohe energetische Gesamteffizienz sowie Toleranz gegenüber Lastwechseln und häufigen An- und Abfahrvorgängen.
Das Projekt "Innovative Erzeugung von SNG und CNG aus biogenen Rest- und Abfallstoffen (Res2CNG), Teil 4" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik.Im Berichtszeitraum wurden im Projekt Res2CNG große Fortschritte erzielt. Arbeitspakete zu grundlegenden Fragestellungen wie Biomassevergasung und -bereitstellung sowie die Zusammenstellung von Literatur zur Hochtemperaturelektrolyse wurden abgeschlossen. Thermodynamische Berechnungen zur Methanisierung legten die Basis zur Auswahl verschiedener Methanisierungskonzepte. Erste Abschätzungen zur Gasreinigung bilden die Grundlage für eine optimale Wärmeintegration. Im Rahmen des gesamten Konsortiums wurden fünf Prozessketten festgelegt, die mittels Pinch-Analyse verglichen werden. Die CNG- und LNG-Kette werden detailliert betrachtet und jeweils ein realisierbares Wärmemanagement erarbeitet. Die Ergebnisse der umfangreichen Bottom-up-Analyse der SOEC-Technologie fließen in die Technologiesteckbriefe ein, die als Grundlage für die techno-ökonomische Analyse ausgearbeitet werden.
Das Projekt "Innovative Erzeugung von SNG und CNG aus biogenen Rest- und Abfallstoffen (Res2CNG), Teil 2" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), European Institute for Energy Research EIfER.Im Berichtszeitraum wurden im Projekt Res2CNG große Fortschritte erzielt. Arbeitspakete zu grundlegenden Fragestellungen wie Biomassevergasung und -bereitstellung sowie die Zusammenstellung von Literatur zur Hochtemperaturelektrolyse wurden abgeschlossen. Thermodynamische Berechnungen zur Methanisierung legten die Basis zur Auswahl verschiedener Methanisierungskonzepte. Erste Abschätzungen zur Gasreinigung bilden die Grundlage für eine optimale Wärmeintegration. Im Rahmen des gesamten Konsortiums wurden fünf Prozessketten festgelegt, die mittels Pinch-Analyse verglichen werden. Die CNG- und LNG-Kette werden detailliert betrachtet und jeweils ein realisierbares Wärmemanagement erarbeitet. Die Ergebnisse der umfangreichen Bottom-up-Analyse der SOEC-Technologie fließen in die Technologiesteckbriefe ein, die als Grundlage für die techno-ökonomische Analyse ausgearbeitet werden.
Das Projekt "Innovative Erzeugung von SNG und CNG aus biogenen Rest- und Abfallstoffen (Res2CNG), Teil 3" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung.Im Berichtszeitraum wurden im Projekt Res2CNG große Fortschritte erzielt. Arbeitspakete zu grundlegenden Fragestellungen wie Biomassevergasung und -bereitstellung sowie die Zusammenstellung von Literatur zur Hochtemperaturelektrolyse wurden abgeschlossen. Thermodynamische Berechnungen zur Methanisierung legten die Basis zur Auswahl verschiedener Methanisierungskonzepte. Erste Abschätzungen zur Gasreinigung bilden die Grundlage für eine optimale Wärmeintegration. Im Rahmen des gesamten Konsortiums wurden fünf Prozessketten festgelegt, die mittels Pinch-Analyse verglichen werden. Die CNG- und LNG-Kette werden detailliert betrachtet und jeweils ein realisierbares Wärmemanagement erarbeitet. Die Ergebnisse der umfangreichen Bottom-up-Analyse der SOEC-Technologie fließen in die Technologiesteckbriefe ein, die als Grundlage für die techno-ökonomische Analyse ausgearbeitet werden.
Das Projekt "Innovative Erzeugung von SNG und CNG aus biogenen Rest- und Abfallstoffen (Res2CNG), Teil 1" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie.Im Berichtszeitraum wurden im Projekt Res2CNG große Fortschritte erzielt. Arbeitspakete zu grundlegenden Fragestellungen wie Biomassevergasung und -bereitstellung sowie die Zusammenstellung von Literatur zur Hochtemperaturelektrolyse wurden abgeschlossen. Thermodynamische Berechnungen zur Methanisierung legten die Basis zur Auswahl verschiedener Methanisierungskonzepte. Erste Abschätzungen zur Gasreinigung bilden die Grundlage für eine optimale Wärmeintegration. Im Rahmen des gesamten Konsortiums wurden fünf Prozessketten festgelegt, die mittels Pinch-Analyse verglichen werden. Die CNG- und LNG-Kette werden detailliert betrachtet und jeweils ein realisierbares Wärmemanagement erarbeitet. Die Ergebnisse der umfangreichen Bottom-up-Analyse der SOEC-Technologie fließen in die Technologiesteckbriefe ein, die als Grundlage für die techno-ökonomische Analyse ausgearbeitet werden.
Das Projekt "CAScade deoxygenation process using tailored nanoCATalysts for the production of BiofuELs from lignocellullosic biomass (CASCATBEL)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fundacion IMDEA Energia.The CASCATBEL-project (CASCATBEL: CAScade deoxygenation process using tailored nanoCATalysts for the production of BiofuELs from lignocellullosic biomass) aims to design, optimize and scale-up a novel multi-step process for the production of second-generation liquid biofuels from lignocellulosic biomass in a cost-efficient way through the use of next-generation high surface area tailored nano-catalysts. Detailed description: Within the CASCATBEL-project a multi-step process for the production of second-generation biofuels from lignocellulosic biomass in a cost-efficient way will be developed through the use of tailored nano-structured catalysts. The proposed process is based on the cascade combination of three catalytic transformations: catalytic pyrolysis, intermediate deoxygenation and hydro-deoxygenation. The sequential coupling of catalytic steps will be an essential factor for achieving a progressive and controlled biomass deoxygenation, which is expected to lead to liquid biofuels with a chemical composition and properties similar to those of oil-derived fuels. According to this strategy, the best nano-catalytic system in each step will be selected to deal with the remarkable chemical complexity of lignocellulose pyrolysis products, as well as to optimize the bio-oil yield and properties. Since hydro-deoxygenation (HDO) is outlined in this scheme as the ultimate deoxygenation treatment, the overall hydrogen consumption should be strongly minimized, resulting in a significant reduction of the process costs. The use of nano-structured catalysts will be the key tool for obtaining in each chemical step of the cascade process, the optimum deoxygenation degree, as well as high efficiency, in terms both of matter and energy, minimizing at the same time the possible environmental impacts. The project will involve experiments at laboratory, bench and pilot plant scales, as well as a viability study of its possible commercial application. Thereby, the integrated process will be assessed according to technical, economic, social, safety, toxicological and environmental criteria. Focus IUE: IUE is involved in feedstock selection and characterization for the project. The main objective is to estimate current and future availability of lignocellulosic biomass in the EU. In addition IUE participates in an overall process assessment of the project. This is based on technical, economic, social, environmental and toxicological criteria that will be applied along the project to assess the different options being considered. These tasks will be critical for selecting the most convenient intermediate deoxygenation treatment, the optimum catalysts and the optimum operating conditions. Furthermore, a process design will be generated and a feasibility study will be conducted at commercial scale.
Das Projekt "Entwicklung der reversen Wassergas-Shift-Reaktion zur Herstellung erneuerbaren Synthesegases für synthetische Flüssigkraftstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: SunFire GmbH.Im Projekt geht es um die Lebensdauervalidierung der Einzelkomponente 'RWGS 2.0', die Teil einer mehrstufigen Prozesskette zur Herstellung von erneuerbaren Brenn- und Kraftstoffen oder Chemikalien (allg. Kohlenwasserstoffen) aus CO2 ist. Nach erfolgreicher Validierung soll diese Komponente mit TRL 6 eingestuft werden. Der Test des Vorgängermodells (RWGS-Reaktor 1.0, TRL 3) sowie die technischen Vorbereitungen für das im aktuellen Projekt zu validierende Modell sind im BMBF-geförderten Projekt 'sunfire' (FKZ 033RC1110) vorgenommen worden. Dieses Projekt ist Ende Juni 2016 ausgelaufen. Die Verwertung der Ergebnisse wäre ohne eine Folgeentwicklung nur wissenschaftlich möglich gewesen. Der Lebensdauertest soll mindestens 1.500 Stunden umfassen. Dabei werden die Fahrweisen Geradeausbetrieb ohne FT-Synthese, Geradeausbetrieb mit FT-Synthese, Recyclebetrieb von FT-Restgas und Lastschwankungen erprobt. Das Vorhaben ist in fünf Arbeitspakete A bis E unterteilt: A: Montage: Die Endmontage des RWGS 2.0 und der technischen Peripherie. B: Inbetriebnahme: Aufheizen des Reaktors, Herstellung von Synthesegas und Überführung bis in den Recyclebetrieb inklusive Wiederaufarbeitung von FT-Restgas. C: Dauertest: Betrieb des Reaktors über 1.500 Stunden. D: Auswertung: Ergebnisbewertung durch Analyse der Betriebsdaten sowie Untersuchung der verwendeten Materialien. E: Projektmanagement: Organisation des Projektes inklusive Präsentation und Kommunikation der Projektergebnisse. Der RWGS-Reaktor 2.0 wurde erfolgreich in Betrieb genommen und ohne Unterbrechung im Dauerbetrieb über 1.630 Stunden in den geplanten Betriebsweisen betrieben. Zur Simulation von Lastschwankungen im Stromnetz wurde ein Versuch zur Laständerung des RWGS-Reaktors 2.0 im Zusammenhang mit der Syntheseanlage im Recyclebetrieb gefahren. Die Last wurde von 100 % auf 20 % reduziert und anschließend wieder auf 100 % erhöht. Dabei stellt sich heraus, dass der RWGS-Reaktor 2.0 gegenüber Lastschwankungen weitestgehend unempfindlich ist. Gegenüber dem RWGS 1.0 konnten folgende Verbesserungen festgestellt werden: Die spezifischen Wärmeverluste haben sich wesentlich verringert. Der thermische Wirkungsgrad und der chemische Umwandlungsgrad haben sich dementsprechend erhöht. Der CO2-Umwandlungsgrad liegt für die jeweilige Temperatur im Bereich des zu erwartenden theoretischen Wertes. Durch den erfolgreichen Dauerbetrieb wurde ein TRL 6 validiert.
Das Projekt "BioEnergie 2021: Entwicklung eines anaeroben Biotransformationsverfahrens zur Umsetzung von Lignocellulose zu Hexanol" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie.Clostridien-basierte Fermentationsprozesse wurden schon früh für die industrielle Herstellung von Butanol und Aceton intensiv genutzt. Basierend auf diesen Fermentationsprozessen sollen im Projekt mittels Metablic Pathway Engineering effiziente anaerobe Produktionsstämme zur Herstellung von energetisch leicht gewinnbaren Alkoholen (im Speziellen von Hexanol) erstellt werden. Als Rohstoffbasis soll durch gezielte metabolische Veränderungen Cellulose und Lignocellulose als Rohstoff für die Herstellung von Biokraftstoffen erschlossen werden. Das Projekt stellt somit einen wesentlichen Beitrag zur Entschärfung der sich abzeichnenden Konkurrenzsituation zwischen Biokraftstoffgewinnung und Nahrungsmittelproduktion dar Unter den heute bekannten Clostridien-Arten finden sich sowohl Organismen mit der Fähigkeit der Hexanolfermentation wie auch des effizienten Abbaus von Cellulose. Im Vorhaben ist vorgesehen, die Hexanolbiosynthese in C. kluyveri genauer zu untersuchen+die hierfür verantwortlichen Gene zu isolieren. Mittels Metabolic Pathway Engineering sollen dann die isolierten Gene in C. acetobutylicum und/oder C. cellulyticum funktionell zur Hexanolfermentation exprimiert werden. Parallel zu den Arbeiten an der Hexanol-Biosynthese soll im Projekt der effiziente Abbau von Cellulose durch die Organismen verbessert werden. C cellulyticum ist heute als guter Cellulose abbauender Mikroorganismus schon bekannt, C. acetobutylicum besitzt hierfür die genetische Veranlagung (Cellusome Operon)
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Bund | 41 |
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Deutsch | 36 |
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Keine | 9 |
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Boden | 36 |
Lebewesen & Lebensräume | 36 |
Luft | 23 |
Mensch & Umwelt | 41 |
Wasser | 19 |
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