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Icevoltaics: from the Workman-Reynolds Freezing Potentials to Electrical Energy

Descrizione del progetto

Congelamento di soluzioni acquose per ottenere energia elettrica

Il congelamento di soluzioni acquose diluite può generare potenziali elettrici fino a 230 V all’interfaccia tra ghiaccio e soluzione, un fenomeno noto come potenziale di congelamento di Workman-Reynolds (WRFP). Finora non è stato fatto alcun tentativo di sfruttare l’energia di questo processo di congelamento. Il progetto Icevolt, finanziato dal CER, intende combinare l’informatica e le nanotecnologie per studiare WRFP stabili ed esplorare la generazione di energia durante il congelamento di soluzioni acquose. Il progetto utilizzerà la modellazione atomistica e gli esperimenti per selezionare i liquidi ionici in modo da massimizzare il WRFP e la produzione di energia elettrica. Icevolt studierà i parametri critici per la generazione di energia elettrica ed esplorerà nuovi output energetici basati sul WRFP, aprendo la strada a nuove ricerche nell’acquisizione di energia verde.

Obiettivo

Water and aqueous solutions release a huge amount of thermal energy during freezing. Accessing energy utilizing the freezing process has never been attempted until today. It is known that orderly freezing of dilute aqueous solutions can result in electrical potentials as great as 230 volts at the ice-solution interface, namely the Workman-Reynolds freezing potential (WRFP), and a maximal electrical current of 1 µA. Based on our newly published results of counter ion separation during icing growth in ionic liquids, this project aims to combine high-throughput computing and nanotechnology for probing the approach of controlling and utilizing stable WRFPs and for the first time to enable energy exploration in the freezing process of aqueous solutions. Specifically, ionic liquids will be screened for maximizing WRFP and electrical energy output via atomistic modeling and multiscale experiments. Critical parameters for WRFP, including ion concentration, temperature and freezing rate, will be investigated for their effects in electrical energy generation. Novel electrical energy output based on WRFP will be constructed and tested, which will seed an entirely new green energy acquisition research and application field. The project, termed Icevoltaics, explores an un-touched energy source and provides highly innovative solutions of the future and clean energy.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC -

Istituzione ospitante

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Contributo netto dell'UE
€ 2 000 000,00
Costo totale
€ 2 000 000,00

Beneficiari (1)