Descripción del proyecto
Desarrollo de materiales energéticos de próxima generación
Aprovechar el calor residual para producir energía eléctrica es un paso crucial hacia la neutralidad en carbono. En la actualidad, solo una tercera parte de la energía primaria se convierte en servicios energéticos útiles. El resto se desaprovecha en forma de calor en los distintos procesos industriales, de transporte, de conversión de energía residencial y de generación de electricidad. Es necesario abordar este derroche de energía para mitigar las consecuencias del cambio climático. El equipo del proyecto NANO-DECTET, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, estudiará formas de mejorar la eficiencia de la conversión termoeléctrica de calor residual a electricidad. Para ello, utilizará la física específica de los semiconductores orgánicos moleculares, así como semiconductores híbridos orgánicos-inorgánicos, para conseguir materiales termoeléctricos de baja temperatura y eficientes. Si tiene éxito, el proyecto podría contribuir significativamente a mejorar la eficacia energética.
Objetivo
Across the global energy economy only about 1/3 of primary energy is converted into useful energy services, the other 2/3 are wasted as heat in the various industrial, transportation, residential energy conversion and electricity generation processes. Given the urgent need for transitioning to a zero-carbon energy supply in order to mitigate dangerous consequences of climate change a waste of energy on this scale is scandalous. Thermoelectric waste-heat-to-electricity conversion could offer a potential solution but the performance of thermoelectric materials is currently insufficient, particularly for the majority of heat that is generated at low heat source temperatures below 300-400°C. Based on a recent scientific breakthrough I have become convinced that the unique characteristics of molecular, organic semiconductors (OSCs) could make them ideal, low-temperature thermoelectric materials, but the thermoelectric physics of this class of soft materials with complex microstructures and strong electron-phonon coupling remains as yet largely unexplored and poorly understood. The aim of this proposal is (a) to develop novel experimental methods for the nanoscale characterisation of the thermoelectric properties of a very promising new generation of molecular thermoelectric materials, (b) to achieve a clear fundamental understanding of their thermoelectric physics and how thermoelectric transport coefficients can be decoupled and enhanced independently in these materials and (c) to translate this into the design of high performance molecular thermoelectric materials with unprecedented performance ZT > 2-3 at temperatures < 300-400°C. This is a fundamental and interdisciplinary, high-risk research programme stretching across theory, condensed matter physics, chemistry and materials science as well device engineering. If successful the project could make a significant contribution to improved energy efficiency and a successful transition to a zero-carbon energy economy.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-ADG - Advanced GrantInstitución de acogida
CB2 1TN Cambridge
Reino Unido