Η βιομηχανία παραγωγής τσιμέντου υπήρξε πάντα μια από τις μεγαλύτερες πηγές εκπομπών CO₂, υπεύθυνη για το 5-7% των παγκόσμιων εκπομπών CO₂. Η τσιμεντοβιομηχανία αποτελεί κατάλληλο τομέα για την εφαρμογή τεχνολογιών δέσμευσης CO₂, καθώς η συγκέντρωσή του στα απαέρια είναι ιδιαίτερα υψηλή (14-33%). Δεδομένου ότι ο άνθρακας είναι θεμελιώδες δομικό στοιχείο, η ανάπτυξη επιπλέον και διεργασιών για την ανακύκλωση του CO₂ ως τροφοδοσία για την παραγωγή καυσίμων και χημικών αποτελεί βασική απαίτηση για την κατάκτηση της κυκλικής οικονομίας. Κύριο στόχο του έργου CO₂²MeOH αποτελεί η ανάπτυξη καινοτόμου και αποδοτικής ολοκληρωμένης διεργασίας για την δέσμευση του CO₂ από τα απαέρια μονάδων παραγωγής τσιμέντου και τη μετατροπή του σε μεθανόλη μέσω υδρογόνωσης. Η προτεινόμενη διεργασία θα αξιολογηθεί για πιθανή εφαρμογή της στην ελληνική τσιμεντοβιομηχανία. Όσον αφορά τη δέσμευση του CO₂, θα διερευνηθούν παράλληλα δύο τεχνολογίες: η τεχνολογία της ενανθράκωσης με απομάκρυνση του CO₂ μέσω της αντίδρασής του με στερεό ροφητικό και η τεχνολογία διαχωρισμού του CO₂ με μεμβράνες. Η μεν πρώτη είναι πιο ώριμη τεχνολογικά και κύριο μειονέκτημά της σήμερα παραμένει το υψηλό κόστος των ροφητικών με υψηλή ροφητική ικανότητα και σταθερότητα. Στο έργο θα στοχεύσουμε στην ανάπτυξη υλικών που πληρούν τα χαρακτηριστικά αυτά, βασισμένα σε φυσικά ορυκτά χαμηλού κόστους μετά από κατάλληλη τροποποίηση. Η τεχνολογία των μεμβρανών βρίσκεται ακόμα σε πολύ χαμηλότερο στάδιο TRL, ωστόσο έχει τη δυναμική να αποδειχθεί ιδιαίτερα ελκυστική, καθώς επιτυγχάνει σχεδόν 100% εκλεκτικότητα στο διαχωρισμό του CO₂ σε συνεχή και αδιάλειπτη λειτουργία που οδηγεί σε μειωμένο κόστος. Στο έργο θα στοχεύσουμε κατά κύριο λόγο στην ανάπτυξη υλικών με υψηλή ιοντική και ηλεκτρονιακή αγωγιμότητα αλλά και κατάλληλα διαμορφωμένο πορώδες τα οποία θα χρησιμοποιηθούν ως πορώδεις μήτρες για την παρασκευή σύνθετων μεμβρανών με υψηλή διαπερατότητα και μηχανική αντοχή. Στο στάδιο της μετατροπής του CO₂, προτείνεται η καινοτόμος διεργασίας της ροφητικά ενισχυμένης υδρογόνωσης του CO₂ προς μεθανόλη παρουσία στερεού ροφητικού για συνεχή απομάκρυνση του νερού, η οποία άρει βασικούς θερμοδυναμικούς περιορισμούς της διεργασίας και επιτρέπει την επίτευξη υψηλών μετατροπών και αποδόσεων σε ρεαλιστικές συνθήκες λειτουργίας.