Descrizione del progetto
Un metodo di decarbonizzazione innovativo per le industrie ad alta intensità energetica
Dato che le industrie ad alta intensità energetica dipendono fortemente da processi ad alta temperatura di difficile decarbonizzazione, l’Europa ha bisogno di incrementare la quantità di elettricità rinnovabile disponibile sulla rete, nonché l’efficienza e l’elettrificazione di questi processi, in particolare attraverso il riscaldamento elettrico. A temperature elevate, la radiazione è la principale modalità di trasferimento del calore. Ciononostante, una mancanza di controllo radiativo limita il potenziale di efficienza energetica ed elettrificazione dei processi ad alta temperatura. Il progetto HEASeRS, finanziato dall’UE, esplorerà un metodo innovativo per il controllo spettro-angolare delle radiazioni. Questo metodo si basa sulla modifica della geometria superficiale di materiali a temperature elevate rilevanti sul piano industriale a più livelli di lunghezza, può essere applicato in generale a tutti i processi ad alta temperatura ed è privo della maggior parte delle limitazioni che ostacolano gli attuali paradigmi di progettazione.
Obiettivo
Energy Intensive Industries (EII) heavily rely on High-Temperature Processes (HTP), notoriously hard to de-carbonise. To meet its carbon neutrality goal, Europe will need to increase the share or dispatchable renewable electricity on the grid and significantly increase the efficiency and electrification of HTP, particularly via electric heating. At high-temperatures, radiation is the dominant heat transfer mode. There are very few technological options available to improve and control the radiative properties of materials able to survive the aggressive oxidation and thermomechanical stresses that occur in HTP. The lack of radiative control reduces the energy efficiency and electrification potential of HTP.
The HEASeRS (High-tEmperature Angular-Selective Radiant Surfaces) project explores an innovative approach to spectro-angular radiation control based on the modification of the surface geometry of industrially relevant high-temperature materials at multiple length scales: surface roughness, meso-structures and macro-scale system geometry optimisation. This approach is generally applicable to all HTP and exempt of most of the limitations of existing design paradigms. The findings are applied to a series of proof-of-concept designs targeting innovations in the design of efficient heat exchangers, radiant furnaces, and Concentrated Solar Power (CSP) receivers. CSP is a promising renewable energy technology that can potentially supply high-temperature heat and electricity on demand; and shares many similarities with HTP.
The 24 months research, based at IME (Madrid, Spain) with a secondment at LTeN (Nantes, France), involves a combination of detailed numerical modelling of radiative heat transfers and experimental activities. Industrial relevance, at the core of the research objectives, is promoted through bi-annual project newsletters featuring interviews of EII, technology providers and researchers; and a intersectoral workshop at the end of the action.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
28935 Mostoles Madrid
Spagna