Description du projet
Un meilleur processus de récupération de la chaleur résiduelle
Une quantité importante d’énergie peut être récupérée à partir de la chaleur résiduelle générée par des processus à forte intensité énergétique tels que les transports basés sur la combustion. Les méthodes actuelles de récupération de la chaleur résiduelle de faible qualité sont coûteuses et limitées en termes de rendement de conversion et de densité de puissance. Le projet TPX-Power, financé par l’UE, permettra de tester une nouvelle approche qui pourrait presque doubler le rendement des moteurs à combustion et fournir un processus de conversion d’énergie générique et non polluant. Cette nouvelle approche exploite la thermodynamique de l’électroluminescence, le transport des photons en champ proche et la production d’énergie photovoltaïque pour convertir les progrès très récents du refroidissement thermophotonique intracavité en une nouvelle technologie de moteur thermique. Le projet entend améliorer l’efficacité de n’importe quel processus de production de chaleur résiduelle en reconvertissant une partie de l’énergie thermique perdue en électricité.
Objectif
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.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
02150 Espoo
Finlande