Projektbeschreibung
Ein besserer Prozess zur Rückgewinnung von Abwärmeenergie
Aus durch energieintensive Prozesse wie dem Verbrennungsverkehr erzeugter Abwärme kann eine erhebliche Energiemenge zurückgewonnen werden. Gegenwärtige Verfahren zur Rückgewinnung von geringwertiger Abwärme sind teuer und in Bezug auf Umwandlungseffizienz und Leistungsdichte begrenzt. Das EU-finanzierte Projekt TPX-Power wird einen neuen Ansatz testen, der den Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren nahezu verdoppeln und einen umweltfreundlichen sowie allgemeinen Energieumwandlungsprozess ermöglichen könnte. Dieser neue Ansatz nutzt die Thermodynamik der Elektrolumineszenz, des Nahfeld-Photonentransports und der Photovoltaik-Energieerzeugung zur Umwandlung der jüngsten Fortschritte in der thermophotonischen Intracavity-Kühlung in eine neue Wärmekraftmaschinentechnologie. Das Projekt zielt letztendlich darauf ab, die Effizienz jedes Prozesses, bei dem Abwärme erzeugt wird, zu verbessern, indem ein Teil der Abwärmeenergie in Elektrizität umgewandelt wird.
Ziel
Waste heat generated by industry, transport, data processing and other energy intensive processes form enormous energy streams that is typically hard to exploit despite their abundancy. In most cases the low-to-medium exhaust temperaturess of the processes make energy re-harvesting challenging with presently available technologies using expensive and bulky mechanical turbines or the emerging solid state thermophotovoltaic (TPV) or thermoelectric (TE) systems. In WASTE-NET we aim to demonstrate a new disruptive approach to thermal energy recovery, ideally allowing a large power density and a competitive energy harvesting efficiency even for low temperature energy streams. The approach harnesses the thermodynamics of electroluminescence (EL), near field (NF) photon transport and photovoltaic (PV) energy production to convert the very recent advances in intracavity thermophotonic (TPX) cooling into a new heat engine technology. The NF TPX heat engines use the superthermal emission from an electrically excited light emitting diode (LED) heated by waste heat, to illuminate a PV cell kept at ambient temperature. This configuration can enable a substantial performance boost compared to existing technologies. To access this potential we build a multidisciplinary consortium providing access to the complementary expertise needed to combine the necessary elements from LEDs, solar cells and NF physics. If successful, WASTE-NOT can demonstrate and set on motion the development of a cost- and power-efficient heat energy harvesting technology with unprecedented possibilities throughout the sectors where waste heat is produced. At best the technology could nearly double the efficiency of combustion engines and provide a pollution free energy source substantially improving the process efficiency of any waste heat producing process, effectively providing a negative-emission energy source.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-EIC-FETPROACT-2019
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
02150 Espoo
Finnland