Oxygenated E-Fuel Decomposition: Kinetic Modeling Based on First Principles

Promovendus/a: Kevin De Ras

Promotor(en): Prof. Kevin Van Geem, Prof. Joris Thybaut

Meer dan een kwart van de uitstoot van broeikasgassen is afkomstig van de transportsector en daarom is een ingrijpende aanpassing noodzakelijk om te voldoen aan de doelstellingen van het Klimaatakkoord van Parijs. Om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en een duurzame samenleving te creëren, wordt onderzoek uitgevoerd naar hernieuwbare brandstoffen. In dit proefschrift wordt de decompositie van oxymethyleenethers bestudeerd. Dergelijke zuurstofhoudende moleculen vormen een veelbelovende klasse van synthetische e-brandstoffen vanwege hun gunstige verbrandingseigenschappen. E-brandstoffen kunnen worden geproduceerd op basis van koolstofdioxide en hernieuwbare elektriciteit. Oxymethyleenethers bestaan uit afwisselend koolstof- en zuurstofatomen en dus niet enkel koolstofatomen zoals het geval is bij fossiele brandstoffen. Door dit structurele verschil zijn de reacties die optreden anders. Om het gebruik van deze brandstoffen te stimuleren, is het echter belangrijk om de verbrandingschemie te begrijpen. Dit kan door kinetische modellen te ontwikkelen op basis van fundamentele principes. Kwantumchemische berekeningen worden uitgevoerd om nieuwe reactiepaden te ontdekken en om thermochemische data te verkrijgen. Nieuwe experimentele datasets worden verkregen van verschillende opstellingen om de kinetische modellen te valideren. Deze modellen maken voorspellende simulaties mogelijk om verbrandingstoepassingen te optimaliseren en het gebruik van alternatieve brandstoffen in zwaar transport, waarvoor elektrificatie niet haalbaar is, mogelijk te maken.