Termoelektriske generatorer til menneskekroppe og rumfartøjer
DTU Energikonvertering har fået en nøglerolle i EU-projektet “Nano-carbons for versatile power supply modules”, forkortet NanoCaTe, der skal udvikle termoelektriske generatorer til at udnytte spildvarme.
Et nyt EU-projekt “Nano-carbons for versatile power supply modules”, forkortet NanoCaTe, har til formål at udvikle termoelektriske generatorer til at udnytte spildvarme.
NanoCaTe skal forske i nye termoelektriske generatorer, der kan fungere i temperaturområdet fra rum- og kropstemperaturer op til 100 °C. Temperaturområdet er vigtigt, fordi det dækker næsten alle industrier og bygninger, og fordi mere end halvdelen af al varme, der genereres i industrien, genereres indenfor dette temperaturområde. Desværre er genindvinding af spildvarme i det temperaturområde yderst vanskeligt, hvis det skal ske omkostningseffektivt. Hvilket er en væsentlig årsag til, at NanoCaTe sættes i søen.
Til kroppen og rumfarten
- NanoCaTe projektet har til opgave at designe, modellere og teste to slags TEG-moduler. Vi vil bruge både skalerbare moduler og miniaturiseringsteknikker som trykning af tyndfilm til at producere mindre moduler, fortæller professor Nini Pryds, leder af forskningen i termoelektricitet på DTU Energikonvertering og desuden arbejdspakkeleder i NanoCaTe-projektet.
Det ene TEG-modul bliver lille og fleksibelt, og det skal kunne generere nok elektricitet fra kropsvarme til at drive små minisensorer inden i eller uden på menneskekroppen til brug for eksempelvis pacemakere. Mens et andet større og mere kompakt TEG-modul skal bruges i rumfartøjer og være i stand til at generere energi af overskudsvarme fra rumfartøjets elektroniske udstyr under rumfartsmissioner, hvor hver eneste watt tæller.
TEG-modulerne vil variere voldsomt i størrelse, fleksibilitet og forventet brug, men de to TEG-moduler får det tilfælles, at begge skal være så små, så effektive og så billige som overhovedet muligt.
Nytænkning fra start til slut
NanoCaTe-projektet skal ikke kun udvikle TEG-modulerne, men også et helt nyt koncept, der spænder fra genindvinding af energien over lagring af energien til, hvordan den bruges – som i fx smarte sensorer i og uden på kroppen. Det gør NanoCaTe til et stort og kompliceret projekt, som inddelt i arbejdspakker er fordelt mellem 13 forskellige universiteter og firmaer i Tyskland, Finland, Østrig, Spanien og Danmark.
Projektet ledes og koordineres af Frauenhofer-instituttet i Tyskland, mens andre partnere forsker i koblingen til et batteri, der lagrer energien i den strømforbrugende komponent og i systemintegration. DTU Energikonvertering har den kritiske nøglerolle med at designe, bygge og teste TEG-modulerne.
- Projektets deltagere er valgt, fordi vi alle har ekspertise på forskellige områder. Vi er blandt de få partnere i projektet, der reelt forsker i og arbejder med at producere, teste og bygge termoelektriske moduler til daglig, så derfor har vi en nøglerolle, siger professor Nini Pryds.
Nanorør er bærende element
Nini Pryds forklarer, hvordan DTU Energikonvertering sammen med andre partnere også forsker i helt nye metoder til at lave termoelektriske kompositmaterialer af fortrinsvis kulstofbaserede nanorør, der skal forbedre materialers fundamentale egenskaber, effekt- og energitæthed. Det vil resultere i miljøvenlige TEG-moduler, der både er lettere, mindre og mere funktionsdygtige.
- Vi vil sandsynligvis bruge en kombination af kulstofnanorør og polymermaterialer til det fleksible TEG-modul til sensor-applikationerne i eller på kroppen, samt kulstofnanorør og bismuthtellurid (Bi3Te3) til rumfartøjer, men nu får vi at se, hvordan det går, siger DTU-professoren.
NanoCaTe-projektet finansieres gennem EU’s syvende rammeprogram og forventes færdigt i 2017.
Partnere i NanoCaTe
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (Tyskland, projektkoordinator), Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (Tyskland), Technische Universität Dresden (Tyskland), DTU Energikonvertering (Danmark), Aalborg Universitet (Danmark), Acondicionamiento Tarrasense Association (Spanien), Technical Research Centre Finland (Finland), Invent GmbH (Tyskland), Quick Ohm Küpper & Co. GmbH (Tyskland), Kimblobal (Spanien), Infineon Technologies Austria (Østrig), Alpcon (Danmark) og Technische Universität Graz (Østrig).
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (Tyskland, projektkoordinator), Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (Tyskland), Technische Universität Dresden (Tyskland), DTU Energikonvertering (Danmark), Aalborg Universitet (Danmark), Acondicionamiento Tarrasense Association (Spanien), Technical Research Centre Finland (Finland), Invent GmbH (Tyskland), Quick Ohm Küpper & Co. GmbH (Tyskland), Kimblobal (Spanien), Infineon Technologies Austria (Østrig), Alpcon (Danmark) og Technische Universität Graz (Østrig).
Kilde: DTU
