Engineering Novel eleCtrOchemical REactors. 01/09/2024 - 31/08/2025

Abstract

Over the years, the ELCAT research group has expanded its extensive knowledge in electrochemistry with the designing process and in-house manufacturing of custom electrochemical reactors and peripheral systems. In specific we specialize in liquid-liquid flow reactors, redox flow batteries and gas-liquid reactor systems in flow by, flow-through or zero gap configurations to accommodate for example the reduction of CO2 or H2 evolution. This expertise has led to multiple project collaborations with a focus on designing state-of-the-art reactors. With our IOF proposal for ENCORE, we intend to leverage the electrochemical reactor engineering expertise of the ELCAT research group. (i) Firstly, by launching a standardized line of electrochemical reactors to compete with companies that offer off-the-shelf fixtures. (ii) Secondly, ENCORE aims to bridge the existing market gap between said companies, that offer off-the-shelf standardized setups, and engineering firms, who solely operate at TRL 8 and 9. Through ENCORE's platform we aim to commercialize our knowhow and manufacturing technologies by offering tailor made lab-scale reactors to cater to the specific needs of academic and industrial parties in R&D. We offer a high-level customizability in our (reactor) products tailored to the demands of potential customers and as such advise them in the design based on our expertise and carry out the fabrication process. (iii) In synergy, our advanced manufacturing techniques will also be made available as standalone services, i.e. ENCORE's third pillar. These include in specific: a high-resolution metal and polymer 3D printing, CNC milling, catalyst deposition technology and a femtosecond laser ablation. ENCORE is embedded within a greater, overarching initiative of the "Electrification Institute". Located in BlueApp, this center is spawned from a collaboration effort between research groups PLASMANT, ElectrifHy and ELCAT. The ENCORE platform will represent a key pillar in this initiative and specifically aim to ramp the 4th money flow revenue of this institute, dedicated to push the boundaries of reactor technology while creating value for our customers and contributing to intellectual asset development. In this plan we see the reactors and the associated IP - such as patents, trade secrets and design rights – as the value creating assets.

Researcher(s)

Research team(s)

Project type(s)

  • Research Project

Electrosynthesis for the sustainable production of ethylene oxide. 01/06/2019 - 31/05/2023

Abstract

BASF is wereldwijd de grootste multinational in de chemische sector en in België gevestigd in de Antwerpse haven. De vestiging omvat onder andere de grootste ethyleenoxide (EO) productieafdeling in Europa. Het huidige EO-productieproces verloopt via katalytische oxidatie. Hierbij verbrandt echter een substantieel deel van de voeding tot CO2. Gedreven door de ontwikkelingen op klimatologisch vlak en de te verwachten heffingen op broeikasgassen staan milieubelastende processen onder druk en wordt de omschakeling naar groenere processen gestimuleerd. Zo werd onder andere een actieplan van de EU in het leven geroepen om de opwarming van de aarde af te remmen en onder de 2°C grenswaarde te houden. Het plan stelt dat 40% afslanking van de broeikasgasuitstoot, 27% verhoging van de energie-efficiëntie en 27% verhoging van de groene stroom gerealiseerd moeten worden voor 2030. BASF volgt deze filosofie en werkt toe naar een CO2 vrije groei tegen 2030. Het bedrijf wil zich dan ook inzetten voor de ontwikkeling van een groen EO productieproces en is daarom samen met de ART onderzoeksgroep het engagement aangegaan voor de uitwerking van een Baekeland project. Een elektrosynthese methode biedt de mogelijk om een CO2 vrije productie van EO te realiseren. Elektrochemische processen verlopen doorgaans bij veel lagere temperaturen (< 100°C), waardoor verbrandingsreacties, en bijgevolg de CO2 uitstoot, volledig vermeden kan worden. De laatste decennia heeft de elektrochemische technologie grote stappen voorwaarts gemaakt onder impuls van nieuwe technieken en inzichten op vlak van materiaaltechnologie, oppervlakte-engineering, membraan-technologie en gasdiffusie-elektroden (GDE).

Researcher(s)

Research team(s)

Project website

Project type(s)

  • Research Project