Descripción del proyecto
Transformar el calor residual en energía
A medida que aumenta la demanda mundial de electricidad, impulsada por el afán de reducir la dependencia de las energías no renovables, el aprovechamiento del calor residual se vuelve fundamental. En la actualidad, el 72 % de la producción de energía se convierte en calor residual, con una estimación de 13 000 TWh potencialmente recuperables al año (equivalente a las necesidades energéticas totales de Europa). El equipo del proyecto ELEC_FROM_HEAT, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, aborda este reto desarrollando cerámicas piroeléctricas no lineales capaces de convertir el calor residual en electricidad. Los últimos avances han demostrado que 40 gramos de estos materiales pueden producir más de 10 julios de energía por ciclo termodinámico con una eficiencia del 40 %, superando a las tecnologías actuales. El equipo de ELEC_FROM_HEAT pretende ampliar esta tecnología para generar 100 W de electricidad con una eficiencia del 50 %, ofreciendo una solución compacta y eficiente para aprovechar el enorme potencial del calor residual.
Objetivo
Electric energy stands for 20% of the total energy consumed in the world, and this share is expected to reach 40% by 2050 as an outcome of the need to decrease our dependence on non-renewable energies. Beyond sunlight and wind, heat is another formidable and poorly exploited source of electrical energy. Indeed, currently 72 % of the energy produced ends up in waste heat - and it has been predicted that up to 13 000 TWh could be recovered each year, which stands for Europe’s yearly total energy needs!
In this context, my team recently showed that 40 grams of nonlinear pyroelectric ceramics can generate more than 10 Joules of electric energy from waste heat in one single thermodynamic cycle of 100 degrees. This is one order of magnitude larger than the closest state-of-the-art. We also demonstrated that these materials exhibit an energy efficiency of 40 % with respect to Carnot’s efficiency – which is beyond what photovoltaics and thermoelectrics can provide. Therefore, the scientific question of this project is the following: “Is it possible to generate Watts efficiently with this technology - and not only Joules?”
Hence, the objective of this project is to show that energy harvesters made of nonlinear pyroelectric materials can generate 100 W of electric power from heat with 50 % energy efficiency. To do so, I will (1) design and fabricate environmentally friendly nonlinear pyroelectric harvesting modules, (2) analyse the fundamental role played by specific phase transitions on the heat-to-electricity thermodynamic conversion in such materials, (3) elaborate a power generator based on these harvesting modules with enhanced heat exchange capabilities able to generate 100 W of electricity from heat, and (4) prepare another specific heat-to-electricity generator showing that conversion efficiency can reach 50 %.
This project will provide a compact, efficient, and low-cost technology to transform waste heat into a massive new source of electric energy.
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. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ingeniería y tecnología ingeniería de materiales cerámica
- ingeniería y tecnología ingeniería ambiental energía y combustibles energía renovable energía solar fotovoltaico
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2023-ADG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
4362 Esch Sur Alzette
Luxemburgo
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.