Descripción del proyecto
Refrigeración basada en hidrogel para mejorar el rendimiento fotovoltaico
El rendimiento de las células fotovoltaicas disminuye cuando aumenta demasiado su temperatura, lo que limita su contribución a los objetivos de neutralidad climática de la Unión Europea. En el proyecto SEASIDE, que cuenta con el respaldo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se desarrollará un sistema de refrigeración inspirado en las hojas y basado en un hidrogel (HBLC, por sus siglas en inglés) para mejorar el rendimiento fotovoltaico mediante enfriamiento evaporativo sin bombas. En concreto, se creará un modelo computacional multiescala de alta fidelidad que capture el flujo, la transferencia de calor y la evaporación acoplados en diferentes escalas de longitud. También se estudiarán los mecanismos que regulan el enfriamiento autoadaptativo y la influencia de los parámetros de diseño en el rendimiento del sistema. Además, se desarrollará una herramienta de optimización basada en aprendizaje automático para determinar las configuraciones más adecuadas del sistema HBLC. El objetivo del proyecto es aumentar el rendimiento fotovoltaico para favorecer la generación de electricidad renovable y reducir las emisiones de CO2.
Objetivo
Photovoltaic cells (PVCs) form a crucial part of the EU net-zero ambition, with a targeted capacity of 600 GW by 2030. However, high operating temperatures severely limit PVCs' electrical efficiency. An emerging solution is to use the hydrogel-based bionic leaf cooler (HBLC). The HBLC mimics the structure of plant leaves using fibre bundles and hydrogel particles, to achieve pump-free water transport and efficient evaporative cooling, boosting PVCs' electrical efficiency by 10+%. Despite its massive potential, HBLC development is hindered by our limited understanding of its multiscale water transport mechanisms and the lack of high-fidelity simulation tools.
This project will integrate multidisciplinary expertise of the fellow and host to address the challenges with three objectives: (1) develop a high-fidelity multiscale computational model for water transport in HBLC, incorporating the coupled flow, heat transfer, and evaporation, and resolving the distinct length scales; (2) uncover the fundamental mechanisms that the flow, heat transfer, and evaporation interact to achieve self-adaptive high-rate evaporative cooling, and elucidate the dependence of the HBLC cooling performance on system parameters, e.g. the geometries and materials properties of the fibre bundles and hydrogel particles; (3) develop a machine-learning-assisted optimization tool to identify optimum HBLC designs.
The project will lead to a step change in high-fidelity modelling and scientific understanding of the multiscale water transport in HBLCs. These could lead to a paradigm shift from trial-and-error experiment-based to high-fidelity simulation-based design of high-performance, low-cost, eco-friendly HBLCs for PVCs. With the developed optimization tool, the project target is a >16% relative increase in PVC efficiency through HBLC cooling, which can generate >100 TWh of electricity and reduce >21 million tons of CO2 emissions annually by 2030, contributing to the EU's net-zero ambition.
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..
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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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2025-PF
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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.
E1 4NS LONDON
Reino Unido
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.