Waterstof en groene elektronen voor stikstofgebaseerde chemie

Stikstof is een van de belangrijkste elementen in levende cellen en in veel natuurlijke verbindingen. De synthese van stikstofhoudende (bioactieve) verbindingen voor de productie van meststoffen en duurzame kunststoffen is belangrijk voor de moderne samenleving. Veel syntheseroutes naar stikstofhoudende moleculen gebruiken ammoniak (NH3) als grondstof.  

De productie en het gebruik van ammoniak en ammoniakderivaten gaan samen met een groot energieverbruik en hoge CO2-emissies. Grijze waterstofproductie voor de productie van ammoniak verbruikt 1,5% van de totale wereldwijde energiebehoefte en is verantwoordelijk voor 7% van de Nederlandse CO2-uitstoot. Met dit thema richten we ons op oplossingen voor deze grote uitdaging. 

Wat willen we bereiken?

Met dit thema richten we ons op het beheren van: 

• De ontwikkeling van geïntegreerde processen voor belangrijke op stikstof gebaseerde platformchemicaliën (NH3, ureum) uit waterstof. 
• De fundamentele ontwikkeling van nieuwe stikstofchemie. 

Het subprogramma technologische ontwikkeling van dit thema is gericht op de reductie van energieverbruik en CO2-emissies. Dit doen we door onderzoek te doen naar de haalbaarheid van verschillende geïntegreerde productieroutes naar emissiearme waterstof en ammoniak. Het deel dat gericht is op de fundamentele ontwikkeling van nieuwe stikstofchemie heeft tot doel een innovatieve plug-intechnologie te bieden. En is vooral gericht op het gebruik van ammoniak als energiedrager en voor de duurzame synthese van stikstofhoudende moleculen. 

Hoe gaan we dat doen?

Dit doen we door de ontwikkeling van: 

• Gaszuiveringstechnologieën waarbij we biomassa gebruiken voor de productie van ammoniak, mild Haber-Bosch-proces met in-situ ammoniakterugwinning, co-elektrolyse bij hoge temperatuur voor de geïntegreerde productie van ammoniak. 
• NH3/ureumdehydrogeneringskatalysatoren en katalysatoren voor directe ammoniakbrandstofcellen met NH3 als energiedrager, efficiënte katalysator met NOx als alternatief oxidatiemiddel, duurzame alternatieve methoden voor de synthese van N-houdende moleculen.