Descrizione del progetto
Approccio efficiente al raffreddamento mediante materiali elettrocalorici
Il raffreddamento degli alimenti e delle abitazioni rappresenta il 20 % del consumo energetico residenziale, una cifra destinata a raddoppiare entro il 2040 a causa della crescita demografica e dei cambiamenti climatici. I sistemi tradizionali a compressione di vapore, una tecnologia che risale a 150 anni fa, sprecano la metà dell’energia e utilizzano gas a effetto serra. Il raffreddamento elettrocalorico rappresenta un’opzione più pulita ed efficiente, che porta a variazioni di temperatura in alcuni materiali quando viene applicata una tensione. La ricerca ha dimostrato che piccole quantità di ceramica elettrocalorica possono raggiungere una variazione di temperatura di 20,9 K e produrre 4 W di potenza di raffreddamento. I polimeri elettrocalorici offrono un potenziale ancora maggiore rispetto alla ceramica. Il progetto COOLPOL, finanziato dal CEI, mira a sviluppare e ampliare la tecnologia dei polimeri elettrocalorici con l’aiuto di un consorzio specializzato.
Obiettivo
Cooling our food and houses requires today 20 % of all the energy needed in the residential sector. This share will grow to 40 % by 2040 as a direct consequence of the world population increase and the global warming effect. But the existing cooling technologies are overwhelmingly dominated by the vapour-compression systems, which is a 150 years-old technology relying on greenhouse gases and exhibiting an average efficiency around 50 %. The latter figure means that half of the energy used to run fridges and air conditioning ends up in waste heat. We clearly need to come up with cleaner and more efficient cooling principles.
Electrocaloric cooling has become a more and more realistic alternative to vapour compression cooling. This principle is based on a reversible variation of temperature induced in specific materials when voltage is applied. LIST recently showed that a few grams of electrocaloric ceramics can generate a variation of temperature of 20.9 K and a cooling power of 4 W. Besides, electrocaloric polymers have a cooling potential one order of magnitude larger than ceramics. This is what we intend to develop in this project, with a clear assessment of scale up capabilities thanks to an ad hoc consortium. Hence, Arkema, world leader in electroactive polymers, will investigate electrocaloric polymers able to reach a variation of temperature larger than 5 K. KEMET, European industrial partner, will prepare thousands of multilayer capacitors based on optimized electrocaloric polymers. The PI from USTUTT, who recently published the most efficient energy recovery circuit for electrocalorics, will build electronic modules able to increase the efficiency of electrocaloric devices up to 60%. And finally, thanks to its extensive experience in making electrocaloric coolers, LIST will assemble the multilayers and the electronic modules in a proof-of-concept aiming at reaching a cooling power of 1 kW and an efficiency of 60%. If successful, this project will revolutionize cooling.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze naturaliscienze chimichescienze dei polimeri
- ingegneria e tecnologiaingegneria dei materialiceramica
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
HORIZON-EIC-2023-PATHFINDERCHALLENGES-01
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