Stikstoffixatie via plasma-vloeistof interactie: Onderzoek d.m.v. simulaties en experimenten.

De hoeveelheid NH3 die vandaag geproduceerd wordt met het Haber-Bosch (H-B) proces onderhoudt meer dan 40% van de wereldbevolking, in de vorm van meststoffen. Dit proces is echter zeer energie-intensief met een hoge CO2 uitstoot, dat nog maar weinig ruimte laat voor optimalisatie. Door de dreigende klimaatsverandering is er nood aan een milieuvriendelijk alternatief. Mijn project zal plasma-vloeistof interactie onderzoeken als mogelijk alternatief. In het algemeen biedt plasma-gebaseerde NH3 productie diverse voordelen, zoals de werking bij atmosfeerdruk en kamertemperatuur, en de mogelijkheid voor koppeling aan hernieuwbare energie. Plasma-vloeistof interactie heeft het extra voordeel dat het geen nood heeft aan het zeer vervuilende steam methane reforming proces, aangezien het H2O gebruikt als de waterstofbron in plaats van H2. Om NH3 productie via plasma-vloeistof interactie te kunnen optimaliseren, is een grondige kennis vereist over de onderliggende mechanismes. Het is mijn doel deze kennis te verkrijgen m.b.v. een gecombineerd 0D-2D model. Ik zal twee verschillende plasmabronnen gebruiken, namelijk een plasma jet en DBD, en zal hun voordelen en optimalisatiemogelijkheden voor NH3 productie onderzoeken. Voor de ontwikkeling van het DBD model plan ik een onderzoeksverblijf in de groep MIPSE. Ten slotte zal ik ook experimenten uitvoeren, voor validatie van de modellen alsook om een meer compleet beeld te verkrijgen van de plasma-vloeistof systemen en hun mogelijkheden.

Trefwoorden:PLASMAMODELLERING, CHEMISCHE KINETICA, PLASMACHEMIE, AMMONIA

Disciplines:Vloeistoffysica en -dynamica, Chemie van plasma's, Duurzame chemie niet elders geclassificeerd, Theoretische en computationele chemie niet elders geclassificeerd, Reactiekinetica en -dynamica