Nanoredsol

Περιγραφή του έργου

Aντικείμενο του έργου NANOREDSOL είναι η ανάπτυξη νανοδομημένων υλικών και μονολιθικών αντιδραστήρων για την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας με σκοπό την παραγωγή υδρογόνου μέσω της θερμοχημικής διάσπασης του νερού. Ξεκινώντας από το γεγονός ότι υλικά βασισμένα σε μικτά οξείδια του σιδήρου με προσθήκη ιόντων μαγγανίου ή/και ψευδαργύρου έχουν εδραιωθεί στη διεθνή επιστημονική κοινότητα σαν τα κατεξοχήν υλικά που χρησιμοποιούνται ως φορείς οξυγόνου στην οξειδοαναγωγική διεργασία της ηλιακής θερμοχημικής διάσπασης του νερού, η κύρια ιδέα του παρόντος έργου είναι η παραγωγή τέτοιων νανοδομημένων υλικών μέσω μη-συμβατικών τεχνικών σύνθεσης και η μορφοποίησή τους σε μονολιθικές κυψελοειδείς κεραμικές δομές οι οποίες θα έχουν ταυτόχρονη ικανότητα απορρόφησης συγκεντρωμένης ηλιακής ακτινοβολίας, οξειδοαναγωγική δράση και πολύ υψηλή ογκομετρική απόδοση σε υδρογόνο. Τα νανοδομημένα αυτά υλικά θα παραχθούν χρησιμοποιώντας σαν πρώτες ύλες υλικά χαμηλού κόστους που προέρχονται από την παραγωγική διαδικασία επιλεγμένων Ελληνικών μεταλλουργικών βιομηχανιών και τα οποία σήμερα είτε διοχετεύονται σε άλλες εμπορικές εφαρμογές είτε αποτελούν παραπροϊόντα.

Οι επί μέρους τεχνικοί/επιστημονικοί στόχοι του Έργου συνοψίζονται ως εξής:

  • Η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμοχημική, με ταυτόχρονη παραγωγή H2 από φθηνή και ανανεώσιμη πρώτη ύλη (Η2Ο).
  • Η αξιοποίηση βιομηχανικών πρώτων υλών και παραπροϊόντων από εγχώριες μεταλλουργικές βιομηχανίες, και η «αναβάθμισή» τους σε προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας, με τη χρησιμοποίησή τους για την παρασκευή νανοδομημένων οξειδοαναγωγικών υλικών με βάση μικτά οξείδια του σιδήρου τα οποία θα χρησιμοποιηθούν ως φορείς οξυγόνου για την θερμοχημική σύνθεση υδρογόνου.
  • Η μορφοποίηση των παραπάνω νανουλικών σε πολυκάναλες κυψελοειδείς πορώδεις δομές οι οποίες παράλληλα με τη δυνατότητα οξειδοαναγωγικής αντίδρασης σε όλη τη μάζα τους θα είναι ικανές να απορροφήσουν συγκεντρωμένη ηλιακή ακτινοβολία και να αναπτύξουν τις απαιτούμενες για τη διεργασία θερμοκρασίες.
  • Η κατασκευή και λειτουργία σε εργαστηριακή κλίμακα στην Ελλάδα ενός καινοτομικού αντιδραστήρα παραγωγής «ηλιακού» Υδρογόνου από τη θερμοχημική διάσπαση του νερού.
  • Ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός «ηλιακού προσομοιωτή» ισχύος 60 kW, ο οποίος θα παράγει συγκεντρωμένη ακτινοβολία παρόμοιου μήκους κύματος και κατανομής με το ηλιακό φάσμα.
  • Ο σχεδιασμός σε πιλοτική κλίμακα της σύζευξης της προτεινόμενης τεχνολογίας με τις ανάγκες ενός τυπικού βιομηχανικού «χρήστη» υδρογόνου.
  • Η τεχνικοοικονομική αξιολόγηση της προτεινόμενης τεχνολογίας με βάση τα αποτελέσματα του έργου και τα μελλοντικά οφέλη που θα επιφέρει για τους βιομηχανικούς φορείς του έργου.
  • Η επιτυχημένη υλοποίηση των στόχων του έργου θα συμβάλει αποφασιστικά στη δημιουργία μιας ολοκληρωμένης και αυτοδύναμης Ελληνικής τεχνολογίας παραγωγής υδρογόνου με την εκμετάλλευση της θερμότητας που παρέχει η συγκεντρωμένη ηλιακή ακτινοβολία χρησιμοποιώντας νανοδομημένα υλικά που θα προκύψουν από εγχώριες πρώτες ύλες και τεχνογνωσία, με άμεσα οφέλη στην εξοικονόμηση ενεργειακών πόρων, την βαθμιαία απεξάρτηση της χώρας από εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα και την ενεργειακή της αυτοτέλεια.