Till innehåll på sidan
Till KTH:s startsida

Ersättning av fossila bränslen i industriella högtemperaturprocesser med avancerade elektriska och plasmabaserade uppvärmningstekniker

CITADEL

Att bekämpa den globala uppvärmningen effektivt kräver en betydande minskning av koldioxidutsläppen. Detta innebär enorma utmaningar, särskilt för den energiintensiva process- och tillverkningsindustrin, då denna industri står för en tredjedel av den totala energiförbrukningen. Det som behövs är en intelligent elektrifiering av alla operativa processer. Elektrifiering har en stor potential att bidra till minskade utsläpp, eftersom den möjliggör att rena, förnybara energikällor kan driva processer som tidigare använde utsläppsintensiva teknologier (som gasbrännare). Det innebär att en process som tidigare gav upphov till stora utsläpp kan bli helt utsläppsfri när den drivs med förnybar energi. Målet med CITADEL-projektet är att ersätta fossila förbränningsprocesser med innovativa elektriska teknologier såsom elektrisk resistansuppvärmning, mikrovågsuppvärmning och plasmauppvärmning. Fem användningsområden beaktas, med fokus på produktion av eldfasta tegelstenar, glas och koppartråd, förvärmningsprocesser i stålindustrin samt återvinning av betong. För dessa specifika tillämpningar måste lämpliga demonstrationsanläggningar utformas, byggas, testas nära processerna och valideras. Detta stöds av kompletterande aktiviteter för att tillhandahålla lämpliga högtemperaturmaterial samt verktyg för instrumentering och effektiv processtyrning. Utmaningar relaterade till stabil energiförsörjning, hantering av elektrisk och termisk belastning samt intelligent energihantering simuleras med hjälp av numeriska modeller. Detta inkluderar även riskbedömningar, till exempel med avseende på eventuella tidsbegränsningar vad gäller kontinuerlig elförsörjning och konsekvenserna av störningar i elnätet för processäkerheten. Alla demonstrationsfall kommer att utvärderas genom livscykelanalyser samt i termer av effektivitet i minskning av växthusgaser. Effekten av de tekniska lösningar som utvecklats för processindustrin kommer att bedömas och strategier för uppskalning och implementering kommer att utarbetas.

Projektpartner:

  • Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)
  • Ceramica del Nalon S.A.
  • Steklarna Hrastnik1860
  • SIDENOR Aceros Especiales
  • SIDENOR I+D
  • C2CA Technology
  • ASTA Elektrodraht GmbH
  • Entch Energiteknik
  • Fricke und Mallah Microwave Technology
  • Kungliga Tekniska Högskolan (KTH)
  • Jožef Stefan Institute
  • IDENER.AI
  • Politecnico di Bari
  • Technische Universiteit Delft

Finansiär

Horizon Europe

Start- och slutdatum

1 Januari 2024 to 31 December 2027

Kontakt

Björn Glaser
Björn Glaser universitetslektor, enhetschef

Övriga information

Mer information finns på CITADEL:s webbplats ( citadel ).

Optimering av götgjutningsprocessen genom minimering av makrosegringar och porositet
Undvikande av sprickbildning under stränggjutning av duplexa rostfria stål
Högeffektiva teknologier för ökad avkastning i ståltillverkningsprocesser och minskad miljöpåverkan
Värdeskapande av våta biomasserester för hållbar ståltillverkning med effektiv näringsåtervinning
Syntes, struktur och tillämpning av bio-bindemedel för elektroder och eldfasta material inom de metallurgiska processindustrierna.
Substitution av fossilt baserat kol med lignin i ugnselektroder för den metallurgiska industrin
Metalliska elementers förlust undviks genom livscykeldesign för stål
Användning av mikrovågsplasmagenerator för produktion av solcellskvalitetssilikon
Ersättning av fossila bränslen i industriella högtemperaturprocesser med avancerade elektriska och plasmabaserade uppvärmningstekniker
P-rening av MeOH-slam för att producera syntetisk fluorit och återvinna fosfor
Eldfasta material vid ståltillverkning: mekanismer för foderslitage
Validering av Simuleringsmodeller för Ståltillverkning
Fossilfri grafitproduktion med smält järn-grafitisering av biomassa
Uppgradering av bio-baserad pyrolysolja i befintlig raffinaderiinfrastruktur
Biomaterial för kolanod i aluminiumproduktion
Innovativa integrerade verktyg och teknologier för att skydda och behandla dricksvatten från desinfektionsbiprodukter (DBPs)
Katalytisk reduktion av CO2-gas till fast kol – mot utsläppsfri stålproduktion
Rent stål
Datorstödd strömningsmekanik
Energi och Ugntecknologi
Experimentell kinetik vid hög temperatur
Pulvermetallurgi