Description du projet
Un facteur puissant d’amélioration de la production d’énergie thermoélectrique
La thermoélectricité, qui peut être utilisée pour récupérer de l’énergie à partir de la chaleur résiduelle, est une technologie de niche qui présente un potentiel de croissance considérable mais qui se trouve actuellement limitée par son faible rendement. Afin d’améliorer l’efficacité de la conversion de l’énergie thermique en énergie électrique, le projet UncorrelaTEd, financé par l’UE, élaborera un nouveau paradigme intégrant un système hybride conçu spécifiquement à cette fin. Ce système, constitué d’un solide thermoélectrique poreux traversé par un électrolyte liquide, s’avère d’ores et déjà très prometteur et améliore drastiquement le facteur de puissance. Les résultats du projet permettront de mettre en œuvre la technologie thermoélectrique dans de nombreux domaines, comme celui des capteurs auto-alimentés. Il devrait également en découler une réduction de la demande en batteries, textiles, usines, centrales électriques et moteurs à combustion, qui ont pour point commun une empreinte carbone significative.
Objectif
More than 60% of the global power is lost as waste heat. Thermoelectric (TE) materials can convert vast amounts of this waste heat into electricity and significantly contribute to the current energy challenge. Despite large efforts to identify better TE materials, still, the TE technology is limited by low efficiency. One of the two performance improvement routes, thermal conductivity reduction, has already reached its limit, which makes the other route, power factor (PF) improvements, crucial. Current strategies targeting PF enhancement have only reached modest improvements, mainly due to the adverse interdependence of the Seebeck coefficient (S) and the electrical conductivity (σ), which produces a decrease in one of these properties if the other is increased. This is a serious obstacle to achieve the widespread application of the TE technology, since PF=σS^2. UncorrelaTEd will come true the dream of breaking the S-σ correlation by introducing a new paradigm in thermoelectricity that comes from the connection of TEs and electrochemistry, using a properly designed hybrid system, formed by a porous TE solid permeated by a liquid electrolyte. The porous solid provides a low thermal conductivity, whereas the electrolyte tactically interacts with the solid to enlarge the PF. Unprecedented PF improvements (above 35 times) have already been observed by UncorrelaTEd members in this system using a material with modest TE properties. UncorrelaTEd aims at extending these improvements to different materials (bismuth telluride alloys, oxides, and polymers) with state-of-the-art TE properties, potentially leading to an extraordinarily powerful technology able to provide more than 4 times larger PF than state-of-the-art low-mid temperature (<150 ºC) materials and ZTs>3. This will enable the TE technology to be implemented in many areas, such as self-powered sensors, empowering the elimination of batteries, textiles, factories, power plants, and combustion engines.
Champ scientifique
- natural scienceschemical scienceselectrochemistry
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronics
- engineering and technologymaterials engineeringtextiles
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrypost-transition metals
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
12006 Castellon De La Plana
Espagne