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Simultaneous transformation of ambient heat and undesired vibrations into electricity via nanotriboelectrification during non-wetting liquid intrusion-extrusion into-from nanopores

Projektbeschreibung

Modernes Verfahren wandelt Abwärme und Schwingungen effizient in Strom um

Könnten Abwärme und Schwingungen aus der Umgebung sinnvoll genutzt werden, dann wäre eine neue Generation von Stromquellen im Kommen. Noch stellt der geringe Wirkungsgrad der heute zur Verfügung stehenden Umwandlungsverfahren ein Hindernis für die Umsetzung derartiger Lösungen dar. Das EU-finanzierte Projekt Electro-Intrusion wird an einem hocheffizienten Verfahren zur gleichzeitigen Umwandlung mechanischer und thermischer Energie in Elektrizität mittels emissionsfreier Nano-Reibungselektrizität während der Intrusion/Extrusion einer nicht benetzenden Flüssigkeit in/aus nanoporöse(n) Festkörper(n) arbeiten. Das Projekt wird ein auf Physik, Chemie, Werkstoff- und Ingenieurwissenschaften spezialisiertes multidisziplinäres Konsortium vereinen, um seine Ziele zu erreichen. Zu den Projektaktivitäten zählen Molekulardynamiksimulationen, Hochdruckkalorimetrie und triboelektrische Ladung, Materialsynthese und -charakterisierung sowie die Prototypentwicklung.

Ziel

Greenhouse gas emissions, pollution and rational energy use are civilization-scale challenges which need to be resolved urgently, in particular by the conversion of abundant waste heat and undesired vibrations into useful electricity. However, the low efficiency of existing conversion methods does not provide an attractive solution. Here we propose a new and highly efficient method and apparatuses for the simultaneous transformation of mechanical and thermal energies into electricity by using zero-emission nanotriboelectrification during non-wetting liquid intrusion-extrusion into-from nanoporous solids. To tackle these phenomena, we bring together a consortium of multidisciplinary teams specializing in physics, chemistry, material science and engineering to address the project by the state-of-the-art methods of MD simulations, high-pressure calorimetry and dielectric spectroscopy, materials synthesis and characterization, and prototype development. The FET-PROACTIVE call is a key solution to bring this early stage multidisciplinary concept to higher TRLs, fill in the large knowledge gaps in the solid-liquid contact electrification and heat generation during intrusion-extrusion as well as enable its full impact on EU innovation leadership, competitive market and energy sector security. The proposed method can be used for energy scavenging within a wide range of technologies, where vibrations and heat are available in excess (train, aviation, domestic devices, drilling, etc.). In particular, using European Environment Agency data we estimate that the use of the proposed approach only within the automobile sector can reduce the overall EU electricity consumption by 1-4% in 2050. With this regard, the final stage of the project implies regenerative shock-absorber development and field-testing for a drastic maximization of the maximum range of hybrid / electric vehicles.

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

H2020-FETPROACT-2018-2020

Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigen

Unterauftrag

H2020-FETPROACT-2020-2

Koordinator

CENTRO DE INVESTIGACION COOPERATIVA DE ENERGIAS ALTERNATIVAS FUNDACION, CIC ENERGIGUNE FUNDAZIOA
Netto-EU-Beitrag
€ 871 665,00
Adresse
CALLE ALBERT EINSTEIN 48 PARQUE TECNOLOGICO DE ALAVA
01510 Minano Alava
Spanien

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Region
Noreste País Vasco Araba/Álava
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 871 665,00

Beteiligte (5)