Descrizione del progetto
Il raffreddamento a base di idrogel per migliorare l’efficienza dei pannelli fotovoltaici
Quando le celle fotovoltaiche si surriscaldano, la loro efficienza diminuisce, il che ne limita la capacità di contribuire al raggiungimento degli obiettivi di azzeramento delle emissioni nette dell’UE. Sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto SEASIDE svilupperà un sistema di raffreddamento a foglia bionica basato su idrogel (HBLC, hydrogel-based bionic leaf) per migliorare le prestazioni fotovoltaiche attraverso un raffreddamento evaporativo senza pompa. Nello specifico, il progetto creerà un modello computazionale multiscala ad alta fedeltà in grado di rappresentare il flusso, il trasferimento di calore e l’evaporazione accoppiati su diverse scale di lunghezza, studiando altresì i meccanismi alla base del raffreddamento autoadattivo e il modo in cui i parametri di progettazione influenzano le prestazioni. Inoltre, il progetto svilupperà uno strumento di ottimizzazione assistito dall’apprendimento automatico per identificare le progettazioni di HBLC ottimali, con l’obiettivo di incrementare l’efficienza fotovoltaica potenziando la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili e riducendo le emissioni di CO2.
Obiettivo
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.
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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2025-PF
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
E1 4NS LONDON
Regno Unito
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.