Serafim Martins, Joao Humberto and Kadohiro, Yasuki and Dimitrakis, Dimitrios and Agrafiotis, Christos and Monnerie, Nathalie and Sattler, Christian and Polymeni, Sofia and Aslanis, Giannis and Lolis, Vasileios and Kalamaras, Elias and Votis, Konstantinos (2025) Project SULPHURREAL: development of digital twin of thermochemical cycle for solid sulfur production for long-term storage of solar energy. Solar World Congress (SWC) 2025, 2025-11-03 - 2025-11-07, Fortaleza, Brazil.
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Abstract
To advance the sustainable production of solar electricity, the SULPHURREAL project is developing an innovative thermochemical cycle that stores solar thermal energy in solid sulfhur, enabling the generation of renewable and dispatchable power. Key processes, including sulfuric acid splitting, sulfur dioxide disproportionation and sulfur combustion, will be demonstrated at lab scale and integrated into an industrial scale system design. To enable the computational modelling of the whole process, overcoming limitations of traditional chemical engineering tools, a hybrid digital twin is being developed to model and optimize the cycle, combining physics-based and machine learning approaches. Initial results show highly accurate and computationally efficient simulations of a main section of the process, covering the use of solar heat to split sulfuric acid into sulfuric dioxide. Future work will expand the digital twin framework to the full cycle, supporting flexible and real-time system optimization, with potential for integrating future process data.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/218872/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Conference or Workshop Item (Speech) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Project SULPHURREAL: development of digital twin of thermochemical cycle for solid sulfur production for long-term storage of solar energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | sulfur, long-term energy storage, concentrated solar heat, circularity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Title: | Solar World Congress (SWC) 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Location: | Fortaleza, Brazil | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Type: | international Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Start Date: | 3 November 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event End Date: | 7 November 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Organizer: | International Solar Energy Society (ISES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Materials and Technologies for the Energy Transition | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Chemical Energy Carriers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | E SW - Solar and Wind Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | E - Solar Fuels, E - Materials for Electrochemical Energy Storage, E - Thermochemical Processes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Future Fuels Institute of Future Fuels > Solar Production Assessment Institute of Future Fuels > Solar-Chemical Process Development Institute of Future Fuels > Solar Process Demonstration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Serafim Martins, Joao Humberto | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 27 Nov 2025 08:31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 12 Dec 2025 08:21 |
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