Materiais Avançados para Sistemas de Colheita de Energia Miniaturizados

Impacto Esperado:

Os principais impactos deste Desafio serão:

• Uma nova geração de sistemas energeticamente autónomos, permitindo novos serviços que melhorarão a vida dos cidadãos europeus através de aplicações em áreas como diagnóstico no ponto de atendimento, cidades inteligentes e sustentáveis, etc.
• Apoio à sustentabilidade no consumo e produção de energia, em conformidade com as ambições do RePowerEU^[1] e do Green Deal^[2], e
• Melhoria da sustentabilidade dos IoTs e de sistemas energeticamente autónomos em geral.

Resultado Esperado:

As propostas ambiciosas apresentadas no âmbito desta chamada irão:

• identificar uma nova geração de materiais avançados para módulos de colheita de energia miniaturizados, e
• alcançar o TRL 4 para os sistemas energeticamente autónomos resultantes.

Abordagem de Portefólio

O portefólio de projetos selecionados deve levar ao desenvolvimento de uma variedade de materiais avançados aplicados a uma gama de módulos de colheita de energia miniaturizados e sistemas integrados finais.

Para atingir este objetivo, os seguintes fatores informarão a escolha dos projetos no portefólio:

• Fenómenos explorados para colher energia do ambiente (ex: solar, termoelétrico, piezoelétrico, nanotribológico, etc.)
• Composição dos materiais avançados propostos, e
• Campo de aplicação (ex: agricultura, automóvel, monitorização de saúde, wearables, gestão de cidades inteligentes, gestão de energia, monitorização industrial, etc.).

Os projetos selecionados serão atribuídos para liderar e/ou participar em atividades de portefólio centradas nas seguintes prioridades:

• benchmarking para comparar as tecnologias propostas, os fenómenos explorados, os materiais avançados utilizados e as abordagens
• partilha de considerações científicas, resultados sobre os diferentes fenómenos físicos/químicos estudados para avançar o conhecimento e promover novas descobertas no campo com potenciais mudanças de paradigma
• partilha de conhecimentos sobre a integração dos módulos para resolver problemas potenciais e ajudar a avançar para a entrega de sistemas energeticamente autónomos operacionais eficazes
• desenvolvimento de uma abordagem integrada com diferentes módulos de colheita de energia complementares para casos de uso específicos e para aumentar a energia final colhida, e
• comunicação para públicos-alvo, tais como empresas e investidores, juntamente com o público em geral, para sensibilizar sobre o tema com vista a acelerar a adoção destas inovações radicais.

Objetivo:

Os candidatos a este Desafio devem abordar todos os seguintes objetivos:

• A identificação e o desenvolvimento de materiais avançados inovadores para a colheita de energia, aproveitando novos fenómenos físicos/químicos, levando a uma mudança radical na gama de aplicação e desempenho, ao mesmo tempo que reduz a dependência de Matérias-Primas Críticas (CRMs)
• A implementação dos materiais avançados num módulo de colheita de energia miniaturizado, tais como, mas não limitados a, células solares miniaturizadas, geradores termoelétricos (ex: TEG), dispositivos nanotribológicos/piezoelétricos, dispositivos de colheita de ondas eletromagnéticas
• Integração dos módulos de colheita de energia miniaturizados em sistemas energeticamente autónomos (ex: sensores integrados sem fios) e
• Benchmarking dos módulos de colheita num caso de uso representativo num ambiente de laboratório (TRL 4) com vista a demonstrar melhorias significativas de eficiência, em termos de energia colhida, em comparação com o estado da arte.

É incentivado o uso de ferramentas digitais, como a IA, para acelerar o processo de identificação, conceção, fabrico e caracterização destes novos materiais.

Todas as propostas devem também identificar potenciais mercados e os impactos associados às suas inovações.