Description du projet
Mettre toutes les chances du côtés des énergies renouvelables
Exploiter le potentiel des énergies renouvelables permettra d’atténuer le changement climatique et son impact puisqu’elles n’émettent pas de dioxyde de carbone. Il existe toutefois un inconvénient: le stockage de l’énergie. Il faut trouver une solution pour stocker l’énergie excédentaire issue du soleil et du vent. Le projet NANOSTACKS, financé par l’UE, a trouvé une solution pour surmonter la difficulté consistant à stocker cette énergie en très grande quantité et à des densités élevées. La solution en question est une nouvelle méthode de sélection pour trouver des piles à combustibles efficaces qui s’appuient sur des matériaux rentables. Elle utilisera un robot pour imprimer une batterie, une pile à combustible et des matériaux LED ainsi que des conducteurs, des isolateurs et des diodes, et examinera le fonctionnement de quelque 15 000 nanopiles jumelles par lame de verre. Selon le projet, cette nouvelle méthode mènera non seulement au développement de nouveaux matériaux énergétiques mais fera également progresser de manière considérable la recherche sur les matériaux en général.
Objectif
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.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
76131 Karlsruhe
Allemagne