The energy crisis combined with the need to reduce the anthropogenic carbon footprint to face the climate crisis, has identified hydrogen as an important energy vector and bio-industrial waste as an important feedstock to replace the fossil sources by using biomass included within the natural carbon cycle. Among the potential processes for green hydrogen production, aqueous phase reforming (APR) has the advantage of converting aqueous solutions of biomass-derived polyols such as: ethylene glycol, glycerol or polyphenols using relatively mild temperatures and pressures. The feed cleavage is crucial for obtaining a selective hydrogen production process. In this respect, various strategies can be adopted to achieve targeted control of the reaction pathways. Some of them involve manipulation of the reaction parameters, such as the initial pH while others involve modifying the intrinsic properties of the active metal phases or the catalyst support of the employed heterogeneous catalyst. The engineering of the catalyst and its intrinsic properties also makes it possible not only to selectively obtain a hydrogen enriched gas phase, but also to acquire a liquid phase with a high content of bio-derived synthons such as: glycolic acid, methanol, acetic acid, or others, with selectivity and products distribution dependent on the starting bio-feedstock. The successful implementation of the entire process, will have a threefold advantage: (I) Rational utilization of a feedstock often produced as surplus by current industrial bio-processes, thus with low or no market value. (II) Production of green hydrogen for energy use. (III) Simultaneous production of high added value bio-chemicals. The research and development of a catalyst for simultaneous production of high added value gaseous and liquid phases from biomass-derived polyols could be the link between the energy, fine chemical and waste industries.
Activities
Activity
Contracted Amount
Reported Amount
Провеждане на независими научни изследвания в областта на зелените технологии и ресурсната ефективност
: Предвидените научни изследвания са свързани с едновременно получаване на зелен водород и фини химикали чрез използване на отпадъчни полиалкохоли от превръщане на
биомаса. За целта:
1. Ще бъде разработена и оптимизирана системата с проточен реактор, включваща: i) Проектиране и изграждане система с проточен реактор; ii) Калибриране и валидиране на реакторната система; iii) Синтез на NiSn/CeO2 катализатори и iv) Характеризиране на катализаторите чрез XRD, TEM и физична адсорбция на азот.
2. Ще бъдат оптимизирани параметрите на процеса на риформинг на отпадъчни полиалкохоли във водна среда (т.нар. APR процес) посредством: i) Провеждане на APR експерименти с разтвори на етиленгликол и глицерол; ii) Вариране на параметрите на процеса, за определяне на оптималните условия и iii) Анализиране на газови и течни продукти с помощта на GC и HPLC или, ако е необходимо, GC-MS и NMR.
3. Ще бъде пречистен и тестван индустриален био-глицерол в APR процеса като за целта ще бъдат изпълнени следните стъпки: i) Разработване на методи за филтриране с молекулно сито за пречистване на био-глицерол; ii) Тестване на пречистения биоглицерол в APR процеса и iii) Оценка на стабилността и повторното използване на катализаторите.
37 579.95
29 408.46
Дейности по трансфер на знания: Двустранният трансфер между изследователя и приемащата институция ще бъде ключов елемент на предложения проект. Като мултидисциплинарно изследване, обменът на знания и научна експертиза ще бъде необходим за най-добро изпълнение на предварително описаните цели в проектното предложение. По-конкретно, изследователят ще бъде ангажиран в констуирането и изграждането на оперативната апаратурна конфигурация за процеса на APR и в тестването и характеризирането на катализатора, като по този начин ще осъществи трансфер на получените познания за хетерогенния течнофазов катализ в поток към приемащата институция. От друга страна, приемащата институция, използвайки своя опит в анализа и характеризирането на органични молекули, както и в получаването и характеризирането на молекулни сита, ще осигури не само необходимия инструментариум за реализиране на изследователския проект, но и знанията, натрупани в продължение на десетилетия на изследвания в тези области. Изследването на сложни органични фази, като течните продукти, получени от APR процеса или съставките на суровата глицеринова биомаса, може да изисква използването на по-напреднали техники, отколкото само на хроматографски методи. За да се преодолее този проблем, може да бъдат използвани допълнително масспектрометрия или ядрено-магнитен резонанс. Тъй като и двете техники понастоящем са налични в приемащата институция, потенциалното им използване би предоставило възможности за обучение на изследователя в съответните техники, както и възможност за разширяване както на научното познание, така и на мрежата от сътрудничества.
0.00
0.00
Дейности, свързани с широко разпространение на резултатите от научните изследвания: Ефективната комуникация и разпространение са от решаващо значение за повишаване на осведомеността за резултатите от проекта сред различните целеви групи, включително научната общност, обучаващите се (студенти и преподаватели), крайните потребители (индустриални партньори, политици) и обществеността като цяло.
Дейности по разпространение ще включват участия на семинари, конференции, работни срещи и обществено достъпни събития. От практическа гледна точка ще се предпочита разпространението чрез вътрешни семинари и събития в приемащата институция и Българската академия на науките с отворен достъп до устни презентации и постерни сесии. Те ще бъдат съчетани с инициативи за популяризиране, отворени за неакадемична аудитория, като добре известната „Нощ на изследователите“ и др., за да се стимулира интересът към научната практика, особено сред по-младите хора. Национални и международни конференции ще бъдат избрани само в случай на пълна покана за спонсорство от организационния комитет.
Писане и публикуване на получените данни в научни списания (при възможност с отворен достъп), за да се осигури широка достъпност.
Тези практики колективно ще допринасат за постигане на целите на проектното предложението, като насърчават прозрачността, възпроизводимостта и сътрудничеството в научните изследвания. Като се придържа към принципите на отворената наука и FAIR принципите, проектът ще подобри достъпността и използваемостта на изследователските данни и резултати, като по този начин спомага научния прогрес и иновациите. Комуникационната стратегия ще наблегне на иновативните аспекти на изследването, потенциалното му въздействие върху науката и обществото, както и на ползите, които носи за гражданите. Съобщенията ще подчертаят как проектът разглежда важни научни въпроси, допринася за технологичния напредък и насърчава устойчиви решения. Чрез прилагането на тези мерки за комуникация и разпространение, проектът има за цел да информира обществеността, да насърчи ангажираността и да гарантира, че резултатите от изследванията ще бъдат широко признати и използвани.
0.00
0.00
Notes:
System.Threading.Tasks.Task`1[Microsoft.AspNetCore.Html.HtmlString]
Elements in light blue allow detailed view when selected
All amounts are in euro (EUR) / 1 EUR = 1,95583 BGN
