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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Multicaloric refrigeration enhanced by multisite interactions: Bridging theory and experiment

Descripción del proyecto

Investigación innovadora sobre refrigeración basada en materiales magnéticos

El aumento de la eficiencia y la reducción de la huella contaminante de los motores de refrigeración es fundamental a la hora de abordar el cambio climático. En la refrigeración y el aire acondicionado predominan los refrigerantes de bajo rendimiento que aprovechan la compresión de gases de efecto invernadero perjudiciales. La refrigeración magnética es una tecnología respetuosa con el medio ambiente y con mayor eficiencia energética, pero sigue siendo poco atractiva comercialmente. El proyecto MULTICALORICS, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, mejorará los aspecto teóricos y experimentales de la refrigeración basada en materiales magnéticos. El proyecto se centrará en dos direcciones de investigación innovadoras: la primera, la aplicación simultánea de estímulos magnéticos y mecánicos para reducir su magnitud y maximizar el efecto refrigerante; la segunda, el aprovechamiento de un innovador impulso del rendimiento de refrigeración que surge de las complejas interacciones magnéticas.

Objetivo

Enhancing the efficiency and reducing the contaminant fingerprint of refrigeration and air conditioning are crucial in adapting to climate change and responding to high-energy demands, but cooling engines are presently dominated by low-performance refrigerants exploiting the compression of greenhouse harmful gases. Refrigeration exploiting magnetism has thus become a promising technology since it is environmentally friendly and more energy efficient. Typically, magnetic fields and mechanical stresses are applied to magnetic materials to generate cooling. However, this technology is still commercially unattractive because it relies on expensive neodymium-based permanent magnets to produce large enough magnetic fields and some mechanical materials suffer of fatigue that reduces their lifetime.

I aim to advance both theoretical and experimental aspects of refrigeration based on magnetic materials by combining my expertise on theoretical magnetism with the know-how of experimentalists at the university of Barcelona on the experimental and thermodynamic study of solid-state materials. Our project focuses on two novel research directions: (1) The simultaneous application of magnetic and mechanical stimuli to reduce their magnitude and maximize the cooling effect. (2) The exploitation of a novel boost to cooling performance that I have recently predicted to arise from multisite interactions, which are complex interactions between atom-size magnetic degrees of freedom emerging from the cooperative behavior of many electrons gluing the magnetic material at the sub nano-scale. I will guide experimental efforts to overcome the performance limitations of current solid-state refrigeration in cost-effective magnetic materials by advancing the understanding of how to nanostructure magnetic materials with cooling power boosted by multisite interactions and by developing a new theory accounting for the coupling between the magnetism, the atom motion, and material elasticity.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) H2020-MSCA-IF-2020

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Coordinador

UNIVERSITAT DE BARCELONA
Aportación neta de la UEn
€ 160 932,48
Dirección
GRAN VIA DE LES CORTS CATALANES 585
08007 Barcelona
España
Región
Este Cataluña Barcelona
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 160 932,48