ORACLE is een nieuw wereldwijd samenwerkingsverband voor het onderzoeken van nieuwe manieren voor de productie van ‘groene’ ammoniak. Het project krijgt 2,8 miljoen euro uit het EU-kaderprogramma voor onderzoek en innovatie, Horizon 2020. DIFFER is een van de partners van het project, onder leiding van de universiteit van Aarhus in Denemarken. Op 25 mei 2021 was de officiële start van het programma.
Horizon 2020 project ORACLE: 2,8 miljoen euro voor groene ammoniak
Ammoniak is een van de belangrijkste chemische stoffen die wereldwijd op grote schaal worden geproduceerd. Het gas wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van kunstmest voor de landbouw. De jaarlijkse wereldproductie bedraagt ongeveer 235 miljoen ton. De voornaamste productiemethode is het Haber-Bosch-proces, dat meer dan 100 jaar geleden werd uitgevonden. De productie is op dit moment echter verre van duurzaam.
De productie van ammoniak kost 1,4 procent van het totale energieverbruik in de wereld en stoot jaarlijks ongeveer 450 miljoen ton koolstofdioxide uit – ongeveer 1 procent van alle door mensen veroorzaakte CO2-uitstoot en meer dan er vrijkomt bij enig ander industrieel chemisch proces.
Schaalbare reactortechnologie
Met behulp van de subsidie van het EU-kaderprogramma voor onderzoek en innovatie, Horizon 2020, kunnen de onderzoeksteams van het wereldwijde ORACLE-samenwerkingsverband nieuwe technologieën ontwikkelen voor een duurzame productie van ammoniak. Het team van DIFFER, onder leiding van Mihalis Tsampas, zal werken aan schaalbare reactortechnologieën voor de gedecentraliseerde duurzame productie van ammoniak uit lucht en water met energie van koolstofvrij geproduceerde elektriciteit. Er zullen drie soorten ammoniaksynthese worden ontwikkeld en gevalideerd: elektro-katalytische synthese, door plasma-ondersteunde elektro-katalytische synthese, en geëlektrificeerde thermisch-katalytische Haber-Bosch-synthese.
Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl
Efficiëntere routes
“In het ORACLE-project willen we DIFFER’s originele benadering onderzoeken van het gebruik van activering van moleculaire stikstof met behulp van een plasma, om de selectiviteit van de − volledig door hernieuwbare elektriciteit aangedreven − productie van ammoniak uit water en stikstof met behulp van iongeleidende membranen te verbeteren,” zegt Richard van de Sanden, groepsleider van DIFFERs onderzoeksgroep Plasma Solar Fuels Devices. “ORACLE stelt ons in staat routes te onderzoeken voor het verbeteren van de energie-efficiëntie. We gebruiken dezelfde aanpak om de elektrokatalytische productie van ammoniak uit stikstofmonoxide en waterstof te onderzoeken. Als het succesvol is, kunnen we gedecentraliseerde en modulaire oplossingen bieden voor groene ammoniakproductie in de toekomst.”
Partners ORACLE
Het ORACLE-project (Novel Routes and Catalysts for Synthesis of Ammonia as Alternative Renewable Fuel) gaat officieel van start op 25 mei 2021. Het project heeft een looptijd van drie jaar. De projectpartners zijn: Aarhus University (coördinator), DIFFER (Nederlands instituut voor fundamenteel energieonderzoek), het Jožef Stefan Instituut in Slovenië, de VITO (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek) in België, het Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology en het National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Japan, alsmede de bedrijven C2Cat (Nederland) en Casale (Zwitserland).
Er werken twee DIFFER-groepen aan het project. Catalytic and Electrochical Processes for Energy Applications, de groep van Mihalis Tsampas, en Plasma Solar Fuels Devices van Richard van de Sanden.
