Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Καυσίμων και Υδρογονανθράκων (ΕΠΚΥ), Ινστιτούτο Διεργασιών & Ενεργειακών Πόρων (ΙΔΕΠ), Εθνικό Κέντρο Έρευνας & Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ)

Το Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Καυσίμων και Υδρογονανθράκων (ΕΠΚΥ) είναι ένα από τα 6 εργαστήρια του Ινστιτούτου Διεργασιών & Ενεργειακών Πόρων (ΙΔΕΠ) του Εθνικού Κέντρου Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ) στη Θεσσαλονίκη. Το ΕΠΚΥ αποτελεί ιδρυτικό εργαστήριο στο ΙΔΕΠ και έχει επιδείξει σημαντική και πολύχρονη ερευνητική δραστηριότητα στην ανάπτυξη καταλυτών και τη μηχανική καταλυτικών διεργασιών σε διάφορες εφαρμογές. Ερευνητικές περιοχές ενδιαφέροντος για το ΕΠΚΥ αποτελούν η παραγωγή καθαρών ορυκτών καυσίμων μέσω καινοτόμων και βελτιωμένων καταλυτικών διεργασιών στο διυλιστήριο, η μετατροπή του φυσικού αερίου σε αέριο σύνθεσης και υδρογόνο, η θερμοχημική μετατροπή της βιομάζας για την παραγωγή καυσίμων και χημικών και οι περιβαλλοντικές τεχνολογίες μείωσης αερίων ρύπων (deSOx-deNOx). Την τελευταία δεκαετία, το ΕΠΚΥ έχει αναπτύξει σημαντική τεχνογνωσία στη σύνθεση, χαρακτηρισμό και δοκιμασία καταλυτών βασισμένων σε μέταλλα και μικτά οξείδια/καρβίδια για την υδρογόνωση του CO και CO2 σε καύσιμα και χημικά προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας. Αυτή η εμπειρία διαπιστώνεται από την σε πολυάριθμα εθνικά και Ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα στο σχετικό αντικείμενο και τις δημοσιεύσεις σε έγκριτα επιστημονικά περιοδικά.

Συμβολή στο Έργο

Οι ερευνητικές δραστηριότητες της ομάδας του ΕΠΚΥ επικεντρώνονται στο στάδιο της μετατροπής του CO2 σε προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας, και συγκεκριμένα σε μεθανόλη. Με στόχο την επίτευξη υψηλής μετατροπής CO2 και υψηλής απόδοσης σε μεθανόλη, μελετάται η καινοτόμος διεργασίας της ροφητικά ενισχυμένης υδρογόνωσης του CO2 παρουσία στερεού ροφητικού για συνεχή απομάκρυνση του παραγόμενου νερού και ως εκ τούτου άρση των θερμοδυναμικών περιορισμών της αντίδρασης υδρογόνωσης. Οι επιμέρους ερευνητικοί στόχοι συνίστανται στην εύρεση στερεών ροφητικών νερού με ικανή ροφητική ικανότητα σε υψηλές μερικές πιέσεις νερού στις συνθήκες της αντίδρασης, και στην ανάπτυξη ενεργών καταλυτών σύνθεσης μεθανόλης βασισμένων σε καρβίδια μετάλλων μετάπτωσης, οι οποίοι θα εμφανίζουν ταυτόχρονα υψηλή σταθερότητα σε συνεχείς κύκλους αντίδρασης/αναγέννησης. Τα υλικά αυτά θα δοκιμαστούν στην υδρογόνωση του CO2 προς μεθανόλη παρουσία και απουσία ροφητικού σε μονάδες υψηλής πίεσης εργαστηριακής και πιλοτικής κλίμακας με στόχο την βελτιστοποίηση των λειτουργικών συνθηκών και την αξιολόγηση της απόδοσης και σταθερότητάς τους σε συνθήκες ρεαλιστικές για βιομηχανική εφαρμογή.

Επιλεγμένες δημοσιεύσεις ερευνητικής ομάδας ΕΠΚΥ σχετικές με το αντικείμενο του έργου

E. Heracleous, V. Koidi, A. A. Lappas, CO2 conversion over Cu-Mo2C catalysts: effect of the Cu promoter and preparation method,  Catal. Sci. Technol. 11 (2021) 1467-1480

Zachopoulos, E. Heracleous, “Overcoming the equilibrium barriers of CO2 hydrogenation to methanol via water sorption: a thermodynamic analysis”, Journal of CO2 Utilization 21 (2017) 360-367

Th. Liakakou, M.A. Isaacs, K. Wilson, A.F. Lee, E. Heracleous, “On the Mn promoted synthesis of higher alcohols over Cu derived ternary catalysts”, Catal. Sci. Techn. 7 (2017) 988

T. Liakakou, E. Heracleous, “Transition metal promoted K/Mo2C as efficient catalysts for CO hydrogenation to higher alcohols”, Catal. Sci. Techn. 6 (2016) 1106
T. Liakakou, E. Heracleous, K.S. Triantafyllidis, A.A. Lemonidou, “K-promoted NiMo catalysts supported on activated carbon for the hydrogenation reaction of CO to higher alcohols: Effect of support and active metal”, Applied Catalysis B: Environmental 165 (2015) 296

Heracleous, E.T. Liakakou, A.A. Lappas, A.A. Lemonidou, “Investigation of K-promoted Cu-Zn-Al, Cu-X-Al and Cu-Zn-X (X=Cr, Mn) catalysts for carbon monoxide hydrogenation to higher alcohols”, Appl. Catal. A 455 (2013) 145