Grant: Strategic Projects - Group
Université du Québec à Montréal
$116,000.00
Développement d'une pile solaire électrochimique pour la transformation du CO2 en carburants renouvelables
FY 2009-10
Summary
La nécessité de développer de nouveaux matériaux comme électrocatalyseurs provient de la demande pressante
pour des efficacités élevées de conversion d'énergie électrochimique applicables autant aux piles à
combustibles, aux batteries, aux électrolyseurs qu'aux processus industriels de synthèses chimiques au Canada.
Ce projet vise à développer une technologie critique pour l'implémentation d'un système énergétique durable et
renouvelable qui permettra de produire de l'électricité à partir de l'énergie solaire et d'utiliser cette source
d'énergie pour minimiser les effets nocifs du dioxyde de carbone (effet de serre). Cette étude permettra de
fabriquer des matériaux catalytiques sélectifs et performants pour la réaction de réduction de CO2 et ainsi,
envisager la réduction électrochimique, à partir d'une source d'énergie propre, non fossile. A cet effet,
l'utilisation, au Québec, de l'énergie hydroélectrique apparaît attrayante. Cependant, nous proposons une
approche qui serait plus versatile et encore moins susceptible d'avoir un impact sur l'environnement en utilisant
une pile solaire électrochimique. Qui plus est, nous mettrons à profit la spécificité des catalyseurs développés
pour augmenter les rendements globaux de la réaction. Dans ce projet, nous développerons une nouvelle pile
solaire électrochimique intégrant plusieurs fonctionnalités pour la conversion du CO2 en carburants
renouvelables et produits chimiques utilisables en pétrochimie. Pour ce faire, nous utiliserons des surfaces
semiconductrices qui seront partiellement modifiées en surface par un électrocatalyseur métallique
nanométrique efficace pour la réduction du CO2 et sur lequel seront greffé des amines pouvant interagir
sélectivement avec le CO2.
English Version:
The necessity for the development of new materials is the unceasing requirement for high energy conversion
efficiencies for fuel cells, batteries, electrolyser and industrial chemical synthesis applications in Canada. The
project proposed herein aims at developing enabling technologies for the production of renewable and
sustainable energy that will permit the production of electricity from solar energy and utilization of this energy
to minimize the damageable effect of carbon dioxide (green house effect). This study will permit to make
selective and effective catalytic materials for the reduction of CO2, thus considering the electrochemical
reduction from a non fossil, clean energy source. To this effect, the utilization, in Quebec, of hydroelectricity
seems attractive. However, we are proposing an approach more versatile and less susceptible to have an impact
to the environment by using an electrochemical solar cell. We will take advantage of the specificity of the
catalysts developed to increase the overall yield of the reaction. In this project we will develop a new
electrochemical solar cell integrating different functionalities to the conversion of CO2 into renewable fuels
and valuable chemical products. The core technology of this concept is the use of semiconductor surfaces that
will be partially modified by nanometric metal catalyst, efficient for CO2 reduction and on which surfaces
amines that react selectively with CO2 will be grafted.
Program
Strategic Projects - Group
Recipient
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
350443-2007
Name nom
Bélanger, Daniel
Department département
Chimie
Organization id
57
Institution établissement
Université du Québec à Montréal
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2009
Competition year année de concours
2007
Award amount
116000
Program id
STPGP
Program nane en
Strategic Projects - Group
Program name fr
Projets stratégiques - De groupe
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
1047
Committee name en
Strategic Projects Selection Panel - Energy
Committee name fr
Comité de sélection des projets stratégiques - Énergie
Area of application code
300
Area of application group en
Energy resources
Area of application group fr
Ressources d'énergie
Area of application en
Energy resources (including production, exploration, processing, distribution and use)
Area of application fr
Ressources d'énergie (production, exploration, traitement, distribution et utilisation de l'énergie)
Research subject code
2303
Research subject group en
Fuel and energy technology
Research subject group fr
Combustibles et technologie de l'énergie
Research subject en
Other sources of energy (solar, wind, etc.)
Research subject fr
Autres sources d'énergie (combustibles solaire, éolien, etc).
Partie
3
Nb partie
3
Application title
Développement d'une pile solaire électrochimique pour la transformation du CO2 en carburants renouvelables
Keyword
NA
Application summary
La nécessité de développer de nouveaux matériaux comme électrocatalyseurs provient de la demande pressante
pour des efficacités élevées de conversion d'énergie électrochimique applicables autant aux piles à
combustibles, aux batteries, aux électrolyseurs qu'aux processus industriels de synthèses chimiques au Canada.
Ce projet vise à développer une technologie critique pour l'implémentation d'un système énergétique durable et
renouvelable qui permettra de produire de l'électricité à partir de l'énergie solaire et d'utiliser cette source
d'énergie pour minimiser les effets nocifs du dioxyde de carbone (effet de serre). Cette étude permettra de
fabriquer des matériaux catalytiques sélectifs et performants pour la réaction de réduction de CO2 et ainsi,
envisager la réduction électrochimique, à partir d'une source d'énergie propre, non fossile. A cet effet,
l'utilisation, au Québec, de l'énergie hydroélectrique apparaît attrayante. Cependant, nous proposons une
approche qui serait plus versatile et encore moins susceptible d'avoir un impact sur l'environnement en utilisant
une pile solaire électrochimique. Qui plus est, nous mettrons à profit la spécificité des catalyseurs développés
pour augmenter les rendements globaux de la réaction. Dans ce projet, nous développerons une nouvelle pile
solaire électrochimique intégrant plusieurs fonctionnalités pour la conversion du CO2 en carburants
renouvelables et produits chimiques utilisables en pétrochimie. Pour ce faire, nous utiliserons des surfaces
semiconductrices qui seront partiellement modifiées en surface par un électrocatalyseur métallique
nanométrique efficace pour la réduction du CO2 et sur lequel seront greffé des amines pouvant interagir
sélectivement avec le CO2.
English Version:
The necessity for the development of new materials is the unceasing requirement for high energy conversion
efficiencies for fuel cells, batteries, electrolyser and industrial chemical synthesis applications in Canada. The
project proposed herein aims at developing enabling technologies for the production of renewable and
sustainable energy that will permit the production of electricity from solar energy and utilization of this energy
to minimize the damageable effect of carbon dioxide (green house effect). This study will permit to make
selective and effective catalytic materials for the reduction of CO2, thus considering the electrochemical
reduction from a non fossil, clean energy source. To this effect, the utilization, in Quebec, of hydroelectricity
seems attractive. However, we are proposing an approach more versatile and less susceptible to have an impact
to the environment by using an electrochemical solar cell. We will take advantage of the specificity of the
catalysts developed to increase the overall yield of the reaction. In this project we will develop a new
electrochemical solar cell integrating different functionalities to the conversion of CO2 into renewable fuels
and valuable chemical products. The core technology of this concept is the use of semiconductor surfaces that
will be partially modified by nanometric metal catalyst, efficient for CO2 reduction and on which surfaces
amines that react selectively with CO2 will be grafted.