Projektbeschreibung
Den erneuerbaren Energien bessere Chancen verschaffen
Die Ausnutzung der Kraft der erneuerbaren Energien wird dazu beitragen, den Klimawandel und seine Auswirkungen abzuschwächen, da sie keine Kohlendioxidemissionen mit sich bringen. Dabei gibt es nur ein Problem: die Energiespeicherung. Es müssen Wege gefunden werden, um die überschüssige Energie aus Sonne und Wind zu speichern. Das EU-finanzierte Projekt NANOSTACKS hat eine Lösung gefunden, um die Schwierigkeiten zu überwinden, die mit der Speicherung dieser Energie in sehr großen Mengen und in hoher Energiedichte verbunden sind. Diese Lösung besteht in einem neuartigen Screeningverfahren für die Suche nach leistungsstarken Brennstoffzellen auf Basis kostengünstiger Werkstoffe. Dabei wird ein Roboter eingesetzt, um Batterie-, Brennstoffzellen- und LED-Materialien sowie Leiter, Isolatoren und Dioden zu drucken und etwa 15 000 Doppel-Nanostapel pro Glasträger auf ihre Funktion zu prüfen. Dem Projekt zufolge wird dieses neue Verfahren nicht nur neuartige Energiematerialien hervorbringen, sondern die Werkstoffforschung im Allgemeinen stark fördern.
Ziel
When compared to fossil fuels only one decisive disadvantage remains for electricity from solar cells and wind mills, namely the difficulty to store this energy in very large quantities and in high energy density. State of the art batteries have a low energy density, and, in addition, cannot handle the needed quantities of energy. In principle, fuel cells could store huge quantities of energy and in in high energy density, but these are not very efficient and, moreover, rely on expensive materials. We want to develop a novel screening method to find efficient fuel cells that rely on cheap materials. KIT developed a novel multi-material nano3D printer that generates ~40.000 nanostacks per glass slide with freely chosen sequential arrangements of printed nanolayers that are made of nanoparticles or organic materials. We want to use this robot to print conductors, isolators, diodes, battery-, fuel cell-, and LED-materials, and then screen ~15.000 twin-nanostacks per glass slide for function. We will start with diodes that are made of a ZnO layer on top of ITO nanoparticles. When positioned in between two capacitor plates, an AC current will drive electrons unidirectional through all of these nanostack-diodes from where they travel back through the adjacent twin nanostack. If this twin nanostack is a functional battery, reduced battery materials are identified in a scanner, while functional LED nanostacks identify themselves through emitted light. Functional LED- or battery-nanostacks will then be used to identify those nanostacks that work as a fuel cell. We think that this new method will advance materials research beyond the screening for novel energy materials.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-EIC-FETPROACT-2019
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
76131 Karlsruhe
Deutschland