PhotoRed
Fotokatalityczna i fotoelektrochemiczna redukcja ditlenku węgla
Grant nr: NOR/POLNORCCS/PhotoRed/0007/2019-00

Badania finansowane z Funduszy norweskich 2014-2021 za pośrednictwem Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Projekt „Fotokatalityczna i fotoelektrochemiczna redukcja ditlenku węgla” (PhotoRed) korzysta z dofinansowania o wartości 7000000 zł otrzymanego od Norwegii.

Celem projektu PhotoRed jest opracowanie innowacyjnej technologii wychwytywania CO₂ z gazów spalinowych oraz jego dalszego wykorzystania (CCU).

Stosowane obecnie metody wychwytywania ditlenku węgla z gazów spalinowych (PCCC) są energochłonne i szkodliwe dla środowiska. Samo wydzielenie ditlenku węgla z gazów spalinowych to krok w dobrym kierunku, ale bardziej perspektywiczne są technologie umożliwiające dalszy przerób CO₂ do użytecznych produktów (paliw lub innych związków chemicznych). Technologie te są na razie na niskim stopniu gotowości i ich wydajność nie jest wysoka, ale ich rozwój jest niezbędny do skutecznego zamknięcia obiegu węgla, ograniczenia szybkości zmian klimatycznych I zmniejszenia zużycia paliw kopalnych.

W wyniku niedawno zakończonego projektu polsko-norweskiego “SolSorb” stwierdzono, że mikroporowate sfery węglowe są jednym z bardzo wydajnych stałych sorbentów CO₂ (powyżej 6 mmol CO₂/g/h w warunkach otoczenia). W obecnie realizowanym projekcie ten sam sorbent będzie zastosowany jako baza do wytwarzania kompozytów hybrydowych,  z dodatkiem ditlenku tytanu znanego ze swoich znakomitych właściwości fotokatalitycznych.

 Kompozyty te będą następnie poddawane różnego rodzaju modyfikacjom, a ich aktywność będzie badana w procesie fotokatalitycznej oraz fotoelektrochemicznej redukcji ditlenku węgla. Optymalizację składu kompozytów oraz badanie ich właściwości elektronowych umożliwią  obliczenia metodą DFT.

 Celem projektu jest osiągnięcie konwersji co najmniej 10 mikromoli CO₂/g/h w warunkach otoczenia pod promieniowaniem UV oraz utrzymanie aktywności na niezmienionym poziomie przez co najmniej  200 h. Badania będą najpierw prowadzone w niewielkich kwarcowych reaktorach laboratoryjnych, po czym procesy fotokatalityczne oraz fotoelektrochemiczne będą prowadzone w zwiększonej skali w reaktorach ze stali nierdzewnej zaprojektowanych i skonstruowanych w ramach projektu.

 Wpływ otrzymanych w ramach projektu materiałów na środowisko będzie oceniany przy zastosowaniu połączenia studiów literaturowych z badaniami eksperymentalnymi.

 Poza prowadzeniem badań eksperymentalnych, jednym z celów procesu będzie również zwiększenie stopnia świadomości społecznej w zakresie tematyki wychwytywania i przetwarzania CO₂.

 Projekt PhotoRed stanowi spójną całość, łącząc wiele aspektów – począwszy od badań podstawowych i obliczeń metodą DFT, przez badania laboratoryjne, a następnie w zwiększonej skali - do oceny wpływu na środowisko oraz kształtowanie świadomości społecznej co do konieczności ograniczania groźnych zmian klimatycznych.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

Uniwersytet Norwegii Południowo-Wschodniej

SINTEF AS Industry
SINTEF AS Ocean

01.09.2020 – 31.08. 2023