Alternative catalytic strategies for direct CO2 valorization from flue gas emissions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract: The increase on the world’s population and energy demand has led to significant climate change as a result of the large emissions of greenhouse gases (GHG) from an energy matrix heavily relied on fossil-based fuels. In 2021, carbon dioxide (CO2) concentration in the atmosphere reached 414.7 ppm, with up to 90% of anthropogenic CO2 coming from the burning of fossil fuels. In the context of the Paris Agreement 2015, Canada has committed to a GHG emissions reduction target of 40–45% below 2005 levels by 2030, but this ambitious target will only be achieved through the development of novel alternative technologies that allow the transition to a low-carbon energy matrix. Flue gases (FG) are gaseous products of combustion carrying significant amounts of CO2 and other GHG emissions, such as nitrogen (NOx) and sulfur (SO2) oxides. The valorization of FG is an interesting pathway towards GHG reduction, since the recovered CO2 can be used to produce low-carbon energy vectors of industrial interest, avoiding further fossil exploitation. However, the valorization of FG still requires several FG cleaning and CO2 purification steps, which increase the costs associated with the process. The present project proposed investigating the feasibility of alternative catalytic strategies for the direct valorization of real FG streams as an option to traditional carbon capture and utilization (CCU) technologies that require CO2 purification. In the first part of this work, the feasibility of direct FG conversion was investigated with classical alumina-supported catalysts to produce syngas, an industrially relevant building block. The operating conditions were optimized to validate the process. In the second part of this work, hydroxyapatite (HAP) was proposed as an alternative catalyst support for CO2 methanation process, as an alternative for classical metal oxides. The process operating conditions were optimized, and the performance of the HAP-supported catalyst was validated at semi-pilot scale. Finally, in the third part of this work, the optimized HAP-supported nickel catalyst was pelletized by extrusion process and validated for direct FG methanation on lab- and semi-pilot scale. Overall, the results presented in this work can pave the way for the development of an efficient process for direct upgrading flue gas streams into industrially relevant low-carbon energy vectors.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».