Description du projet
Transformer la chaleur résiduelle en électricité
Alors que la demande mondiale d’électricité est en forte hausse, l’exploitation de la chaleur résiduelle devient cruciale pour réduire la dépendance à l’égard des énergies non renouvelables. Actuellement, 72 % de la production d’énergie est perdue en chaleur résiduelle, dont 13 000 TWh pourraient être récupérables chaque année (soit l’équivalent de l’ensemble des besoins énergétiques de l’Europe). Le projet ELEC_FROM_HEAT, financé par le CER, entend relever ce défi en développant des céramiques pyroélectriques non linéaires capables de convertir la chaleur résiduelle en électricité. De récentes avancées ont révélé que 40 grammes de ces matériaux peuvent produire plus de 10 joules d’énergie par cycle thermodynamique avec un rendement de 40 %, ce qui surpasse les technologies actuelles. ELEC_FROM_HEAT entend faire évoluer cette technologie pour produire 100 W d’électricité avec un rendement de 50 %, apportant ainsi une solution compacte et efficace pour exploiter le vaste potentiel de la chaleur résiduelle.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- ingénierie et technologie ingénierie des materiaux céramique
- ingénierie et technologie génie de l'environnement énergie et combustibles énergie renouvelable énergie solaire énergie photovoltaïque
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-ADG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
4362 Esch Sur Alzette
Luxembourg
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.