Projektbeschreibung
Verbesserte Nanomaterialien für die Energieernte
Die Verwendung von Umgebungsenergie, die sonst einfach verloren gehen würde, wie etwas Hitze, Licht oder Schall – die sogenannte Energieernte – ist vor allem in der Form von Solarzellen weitläufig bekannt. Darüber hinaus hat die Technologie dank aktueller digitaler Trends, darunter das Internet der Dinge, zahlreiche neue innovative Anwendungsbereiche. Die breitere Verwendung von Energieerntetechnologien hängt von der Verfügbarkeit verlässlicher Materialien ab, die recycelt werden können und auf der Erde reichlich vorkommen, sowie von einem effizienten Herstellungsverfahren. Das allgemeine Ziel des EU-finanzierten Projekts FAST-SMART ist, neuartige, von Projektmitgliedern entwickelte Herstellungsverfahren zur Synthetisierung intelligenter Nanomaterialien für die Energieernte in großem Maßstab zu verwenden. Es steht zu erwarten, dass die Entwicklung piezoelektrischer und thermoelektrischer Materialien aus auf der Erde reichlich vorkommenden Elementen die Verarbeitungseffizienz verbessern und die allgemeinen Materialkosten um 30 % senken wird.
Ziel
The project's overall concept is centred on the scaling up of novel, mass-production nano-manufacturing techniques invented by FAST-SMART partners for synthesis of nano-structured smart materials and component manufacturing for energy harvesting applications to significantly improve the material quality and structural reliability (>50%~100% improvement) and reduce overall materials and processing costs (by 30%) through shortening the process chains and improving material processing efficiency, being focused on less and free rare-element dependence materials (such as lead-free piezoelectric and Hf-free half-Heusler thermoelectric materials) as well as on new energy harvester designs considering environmental strategy, thus to bring about positive, environment-related impacts to Europe (greenhouse gas emission down by 50%, waste reduction by 50%), increased EU’s market share worthy hundreds million Euros initially, and to promote wide implementation of Internet of Things (IoT) and Digital Single Market (DSM) in Europe, due to introduction of the new energy harvesting products, design and manufacturing services created through the FAST-SMART’s partnership.
Current obstacles to the large-scale introduction of energy harvesters that use materials with less rare-element dependence and/or that are toxicity-free are associated largely with inadequate material performance and reliability, high manufacturing cost, and inadequately developed product design strategy addressing needs for sustainable developments. The main driver of the proposal lies in a need to meet challenges particularly for the development and applications of Piezoelectric (PE) and Thermoelectric (TE) materials, associated structures and systems for new-generation energy harvesters, and for dealing with energy generation, storage and uses related issues with a systematic approach, and hence, to help to meet EU’s targets on the social, economic and environmental developments.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-NMBP-ST-IND-2019
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
G1 1XQ Glasgow
Vereinigtes Königreich