A probléma, kihívás bemutatása, amelyre a kutatási projekt választ kíván adni
A megújuló energia arányának növelése iránti hosszútávú igény kereteit jelenleg a RED II (EU) jogszabály határozza meg. A célszám és kritérium rendszer a nemrégiben elindított „Fit for 55” jogalkotói folyamatban várhatóan tovább élesedik, amely a következő években a mobilitási értéklánc összes szereplőjére kihatással lesz. Az e-üzemanyagok előállítását az időszakosan eltárolhatatlan mennyiségben rendelkezésre álló megújuló villamos energiából elektrolízissel előállított hidrogén (és esetleg szintézisgáz), majd annak kémiai feldolgozása (szintetikus benzin, gázolaj, kerozin) teszi lehetővé.
A kutatási projekt célkitűzései
A projekt célja, hogy a szintetikus üzemanyagok előállítását célzó technológiák gyorsan növekvő piacán az elektrolízis, termikus katalízis és rendszerintegráció kutatás-fejlesztésére egy egységes keretben létrehozott, a partnerek kompetenciáit hasznosító kísérleti központ révén megalapozzuk a hazai tevékenységet és ezzel versenyelőnyt teremtsünk a magyar vállalkozások számára.
A kutatási projekt legfontosabb tevékenységei
Katalitikus GTL technológiafejlesztés szintézisgáz előállításra CO2+H2O reakcióban, valamint e-fuel előállításra különböző szintézisgázokból. Komponens fejlesztés, különös hangsúllyal az új katalizátorokra. Folyamat és gyártástechnológia fejlesztés (pl. hozamstruktúra függése az inputoktól, katalizátortól és a reakciókörülményektől). GTL reaktorok: CO2+H2 reverse-water-gas-shift (RWGS) reaktor, CO+H2 Fischer-Tropsch (FT) reaktor
Termékeket végtermékké alakító (upgrade, finomítás) eljárások fejlesztése, melynek során a Fischer-Tropsch reaktorokban keletkezett termékek minősítése, a termékek kísérleti reaktorokban való átalakítása (pl. hidrokrakkolás) és a végtermékek üzemanyag célra való alkalmazásának vizsgálata történik a MOL termékfejlesztési laboratóriumával és az ÁMEI Zrt-vel együttműködésben.
Rendszerintegráció, amely során megtörténik a különböző részegységek összekapcsolása (pl. az elektrolízissel előállított zöld hidrogén és a GTL), valamint a rendszer upstream és downstream integrációja (különböző összetételű CO2-források vizsgálata), a villamosenergiarendszerrel (PV-vel is), és a termékeket finomító eljárásokkal.
Horizontális feladat az egyes részegységek, technológiák, folyamatok vegyészmérnöki tervezése, modellezése és szimulációja, amely a laboratóriumi rendszertől egészen a kísérleti üzem egészéig terjed. Ezen munkacsomagon belül a kísérleti eredményekre, tervezési és szimulációs vizsgálatokra alapozva, technológiai adatokat szolgáltatunk a félüzemi rendszer (1000 t/év CO2 átalakítási kapacitás) tervezéséhez.
Várható eredmények, TRL szint
Kifejlesztünk egy európai szinten is egyedi, flexibilis kísérleti üzemet amely validáltan, ipari körülményeket szimulálva tudja tesztelni és minősíteni a különböző katalizátorokat, reaktorokat, cellákat, stb. az e-Fuel üzemanyagok előállítása során. A tesztállomásokon szabályozható lesz a szén-dioxid mennyisége, nyomása, pontos összetétele, valamint a képződő termékek minősége és mennyisége on-line termékdetektálással követhető lesz. Vizsgáljuk az előállított FT termékek finomítási lehetőségeit, és minősítjük az így létrejött üzemanyagot (összetétel, tribológia, stb.).
Projekt partnerek – akadémia és ipar
- Szegedi Tudományegyetem
- Széchenyi István Egyetem
- Pannon Egyetem
- Bay Zoltán Kutatóintézet
A kutatás folytatási irányainak, új projekteknek és kooperációs lehetőségeinek bemutatása
A megvalósítani tervezett kísérleti üzem tapasztalataira építve, ipari partnerekkel közösen Pilot üzem megvalósítását tervezzük a projektet követően.
