Opis projektu
Przełamywanie bariery skalowalności mocy w reaktorach bioenergii
Zmiany klimatyczne wywołują w ostatnich latach coraz większe zmartwienie, a wiele spośród prowadzonych badań poświęca się zagadnieniom lepszego, bardziej ekologicznego i bezpiecznego wytwarzania energii. Bioenergia, czyli energia uzyskiwana z różnych źródeł biologicznych, to jedna z wielu dostępnych form energii, której poświęca się coraz więcej uwagi. Finansowany ze środków UE projekt GREEN ma na celu stworzenie wiodącego w świecie centrum badawczego koncentrującego swoje wysiłki na rozwoju nowych i radykalnych metod wytwarzania ekologicznej, bezpiecznej energii z alg. W ramach projektu planuje się wprowadzenie samowystarczalnego generatora bioenergii o mocy wyjściowej znacznie przewyższającej tę, którą generują najbardziej zaawansowane technologicznie reaktory bioenergii. Dzięki temu UE znajdzie się o krok bliżej realizacji postawionych sobie celów ekologicznych.
Cel
The aim of this grant is to establish a world leading research centre focusing on developing a radically different way to generate clean energy from algae. GREEN will deliver a self-sustainable bioenergy generator, with an output power of the order of W/m2 that is at least 100 times larger than current state-of-art bioenergy generators. The unprecedented enhancement in output power finally breaks the power scalability barrier for bioenergy generators and in this way delivers impact on the world’s renewable energy research trajectory.
I have recently discovered that a population of diatoms, a form of algae, communicate in a cooperative manner and produce long lasting large magnitude electrical oscillations. The discovery has been made possible through my recent breakthrough - I have developed a large area and low impedance transducer to record cooperative communication in cells.
My idea is to harvest the generated electricity from the algae. Using 2D electrodes, the output power is µW/m2, which is low. However, the power increases with the density of diatoms adhered to the electrode and with the electrical coupling of the cells to the electrode. By going from a 2D to porous 3D electrodes, and by optimizing the coupling an output power of W/m2 is within my reach.
To deliver the new bioenergy generator, it is essential to understand 1) which materials and 3D electrode geometries comprise larger cell densities and enable a more efficient charge transfer from the living organisms to the electrode 2) which organisms provide the higher output powers, and 3) how the electric circuitry will be developed to store and deliver the generated power.
This multidisciplinary research will advance the state-of-the-art by delivering a prototype for a new green self-sustained energy harvester, suitable for power scalability, through realising technological advances in 1) electrochemical electrodes, 2) cooperative signalling mechanisms in algae and 3) energy harvesting circuits.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
3004-531 Coimbra
Portugalia