Cristin-prosjekt-ID: 562085
Sist endret: 8. november 2017, 09:13

Cristin-prosjekt-ID: 562085
Sist endret: 8. november 2017, 09:13
Prosjekt

Low Energy Penalty Solvents

prosjektleder

Klaus-Joachim Jens
ved Institutt for prosess-, energi- og miljøteknologi ved Universitetet i Sørøst-Norge

prosjekteier / koordinerende forskningsansvarlig enhet

  • Universitetet i Sørøst-Norge

Finansiering

  • Norges forskningsråd
    Prosjektkode: 243620

Klassifisering

Vitenskapsdisipliner

Kjemiteknikk • Teknologi • Kjemisk teknologi

Emneord

FoU • Nanoteknologi • Miljø • Næringsliv • Globale utfordringer • Energi • Miljøteknologi

Kategorier

Prosjektkategori

  • Grunnforskning

Tidsramme

Avsluttet
Start: 1. januar 2014 Slutt: 31. desember 2018

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Low Energy Penalty Solvents

Populærvitenskapelig sammendrag

Selv om CO2 fangst etter forbrenning (PCC) og fangst fra industrielle kilder ved bruk av CO2 absorpsjonsvæske teknologi har kommet lengst av alle fangst teknologier, har PCC fremdeles et stort forbedringspotensial.

Hovedutfordringen er energibehov og mulig utslipp til luft. Et gjennombrudd her trengs dyp molekylær forståelse av dagens beste solventer kombinert med kunnskapsoverføring inn i ny fangstvæske kjemi.

Vi vil utvikle forbedrede solventer karakterisert ved lav reaksjonsvarme (60-65 KJ/mol CO2), høy følsomhet for fangstvæske regenerering ved 10-20 bar eller lav regeneringsvarme (60-90 C) samt god syklisk kapasitet. Vi vil få dette til gjennom molekylær forståellse av fase separasjons systemene ved bruk av spektroskopisk analyse (f. eks. 1H, 13C, 15N NMR) i kombinasjon med utvalgt fangstvæske karakterisering (CO2 reaksjonskinetikk, gass-væske likevekt, fangst evne, osv). Et vellykket prosjekt vil bety et ekte gjennombrudd i CO2 fangstvæske teknologi.

Solvent modellblandinger er designet ved systematisk variasjon av molekylstruktur. Vi har fått innsikt i kjemisk basis for faseseparasjon og har bestemt syklisk karbondioksid kapasitet for alle modellsystemer samt foretatt en komplett molekyl analyse ved rik og mager karbondioksid last.

Vitenskapelig sammendrag

Among the carbon capture technologies closest to implementation, post combustion capture (PCC) and industrial source capture based on CO2 absorption in liquids is the most mature, but still shows a large improvement potential.

The main challenges for PCC are energy requirement and possible emissions. A break-through on these issues requires deep molecular structure-property based understanding of the most promising current solvent system combined with transposition of this knowledge into novel chemistry.

This project aims at understanding the mechanisms behind the special DEEA/MAPA performance. Our hypothesis is that the promising properties of this de-mixing solvent system could be due to formation of an ionic liquid (or ionic liquid-like) phase influencing CO2 reactivity through the specific solvent structure.

Once we have understood the de-mixing solvent systems, we will use this understanding to develop even better solvents e.g. having the combined properties of low heat of reaction (60-65 kJ/mol CO2), high temperature sensitivity allowing stripping at elevated pressure (10-20 Bar) or low temperature (60-90C) and good cyclic capacity. For this purpose we will use NMR (1H, 13C, 15N, etc) spectroscopic solvent analysis combined with targeted characterization of the solvents (performance screening, VLE, kinetics). If we succeed, this will imply a real break-through in solvent technology.

prosjektdeltakere

prosjektleder

Klaus-Joachim Jens

  • Tilknyttet:
    Prosjektleder
    ved Institutt for prosess-, energi- og miljøteknologi ved Universitetet i Sørøst-Norge
1 - 1 av 1

Resultater Resultater

Performance of MAPA Promoted Tertiary Amine Systems for CO2 Absorption: Influence of Alkyl Chain Length and Hydroxyl Groups.

Bernhardsen, Ida Mortensen; Krokvik, Iris Renate Tøkje; Jens, Klaus-Joachim; Knuutila, Hanna K. 2017, Energy Procedia. USN, NTNUVitenskapelig artikkel

Investigation on the reactions involved in the chemical absorption of CO2 in aqueous single and blended MAPA.

Perinu, Cristina; Bernhardsen, Ida Mortensen; Pinto, Diego Di Domenico; Jens, Klaus-Joachim; Knuutila, Hanna K. 2017, 9th Trondheim Conference on CO2 Capture, Transport and Storage (TCCS-9). USN, NTNUVitenskapelig foredrag

Screening of MAPA promoted tertiary amines: Influence of pka and solvent performance.

Bernhardsen, Ida Mortensen; Krokvik, Iris Renate Tøkje; Perinu, Cristina; Pinto, Diego Di Domenico; Jens, Klaus-Joachim; Knuutila, Hanna K. 2017, The Trondheim Conference on Carbon Capture, Transport and Storage (TCCS-9). USN, NTNUVitenskapelig foredrag

A review of potential amine solvents for CO2 absorption process: Absorption capacity, cyclic capacity and pKa.

Bernhardsen, Ida Mortensen; Knuutila, Hanna K. 2017, International Journal of Greenhouse Gas Control. NTNUVitenskapelig oversiktsartikkel/review

CO2 capture by aqueous 3-(Methylamino)propylamine in blend with tertiary amines: an NMR analysis.

Perinu, Cristina; Bernhardsen, Ida Mortensen; Svendsen, Hallvard Fjøsne; Jens, Klaus-Joachim. 2016, 13th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies . USN, NTNUVitenskapelig foredrag
1 - 5 av 6 | Neste | Siste »