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FP7

NEXTEC — Risultato in breve

Project ID: 263167
Finanziato nell'ambito di: FP7-NMP
Paese: Svezia

Energia utilizzabile proveniente dal calore disperso

Sfruttando la nanotecnologia, degli scienziati finanziati dall’UE hanno lavorato sul miglioramento delle prestazioni dei materiali termoelettrici (TE) per trasformare il calore in energia elettrica. Produrre elettricità dai gas di scarico caldi nei tubi di scappamento delle automobili e dei processi industriali sono solo alcune delle possibili eccitanti applicazioni della tecnologia del progetto.
Energia utilizzabile proveniente dal calore disperso
L’ambiente è ricco di piccole quantità di energia presenti sotto forma di calore, luce, suono e vibrazioni. La maggior parte di questa energia va persa. Le singole fonti sono disponibili in quantità talmente piccole che non sono sufficienti a fornire elettricità utile ai dispositivi e purtroppo non esiste ancora una tecnologia efficiente dal punto di vista delle prestazioni e dei costi in grado di consentirne lo sfruttamento. Con l’energy harvesting (raccolta di energia), i dispositivi catturano tale energia da una o più fonti, immagazzinandola e accumulandola e persino convertendola in una forma più utile per una data applicazione.

Il progetto NEXTEC (Next generation nano-engineered thermoelectric converters - From concept to industrial validation), finanziato dall’UE, ha usato le skutteruditi (SKT) nanostrutturate e il tellururo di bismuto per sviluppare moduli TE rispettivamente per impieghi nel campo dell’energia elettrica e del raffreddamento.

Le proprietà TE alle alte temperature delle SKT rendono questo materiale idoneo per il recupero del calore disperso nelle automobili con temperature di approssimativamente 600 °C. Oltre ad avere delle prestazioni migliori alle alte temperature, il materiale appena sviluppato ha anche risolto molte questioni associate con la dilatazione termica e gli stress termici.

Gli scienziati hanno anche sviluppato banchi di prova e modelli di simulazione per testare le prestazioni dei moduli per la produzione di energia sviluppati. Un’analisi completa della valutazione del ciclo di vita dei moduli TE basati sulle SKT è stata effettuata per determinare l’impatto ambientale e tossicologico del nanomateriale per la produzione di elettricità dai gas di scarico delle automobili.

Gli studi sulla citotossicità delle SKT hanno suggerito che la loro tossicità dovrebbe probabilmente essere simile a quella dei loro componenti metallici.

Le SKT nanostrutturate riducono la conduttività termica, aiutando a fornire più energia elettrica alle automobili. Un materiale del genere potrebbe essere utilizzato anche nelle industrie dove è presente del calore sprecato. NEXTEC ha portato a oltre 40 pubblicazioni in presentazioni di conferenze e riviste.

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Keywords

Calore disperso, nanotecnologia, termoelettrico, energia elettrica, scarichi automobile, skutteruditi