Barocaloric materials for zero-carbon heat pumps
用于零碳热泵的气压热材料
基本信息
- 批准号:EP/V042262/1
- 负责人:
- 金额:$ 177.38万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2022
- 资助国家:英国
- 起止时间:2022 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Heating and cooling are essential to our lives. We rely on them for comfort in our homes and vehicles, and businesses need heating and cooling for productive workplaces and industrial processes. Taken together, space and process heating and cooling represent the biggest contribution to the UK's energy consumption, and the biggest source of greenhouse gas emissions.Heating is primarily provided from burning natural gas, whereas cooling is primarily provided from compressing volatile fluorinated gases. However, these conventional technologies are neither efficient, not friendly to the environment.Barocaloric effects are reversible thermal changes that occur in mechanically responsive solids when subjected to changes in pressure. These effects are analogous to the pressure-induced thermal changes in gases that are exploited in current heat pumps, but they promise higher energy efficiencies and obviate the need for harmful greenhouse gases.We aim at developing an energy-efficient barocaloric heat pump based on novel barocaloric hybrid composite materials that combine the best properties of organic barocaloric materials, namely extremely large pressure-driven thermal changes, and the best of inorganic barocaloric materials, namely high thermal conductivity and low hysteresis.A technological transformation of this magnitude will require the development of bespoke economic and policy strategies for its successful deployment. Therefore, we aim at developing a fully integrated bespoke economic and policy strategy that will support the innovation of BC heat pumps through to commercialisation.The achievement of heat pumps that operate using barocaloric materials instead of gases will permit decarbonising heating and cooling, provide energy independence, and enable the UK to become the world leader on this emerging technology.
供暖和制冷对我们的生活至关重要。我们依靠它们来保证我们的家庭和车辆的舒适度,企业需要加热和冷却来实现生产工作场所和工业流程。总的来说,空间和过程加热和冷却是英国能源消耗的最大贡献,也是温室气体排放的最大来源。加热主要通过燃烧天然气提供,而冷却主要通过压缩挥发性氟化气体提供。然而,这些传统技术既不高效,也不对环境友好。压热效应是机械响应固体在受到压力变化时发生的可逆热变化。这些效应类似于当前热泵中所利用的气体中压力引起的热变化,但它们承诺更高的能源效率并消除对有害温室气体的需要。我们的目标是开发一种基于新颖技术的节能压热热泵。压热杂化复合材料结合了有机压热材料的最佳性能(即极大的压力驱动热变化)和无机压热材料的最佳性能(即高导热率和低滞后)。如此大规模的技术变革需要制定专门的经济和政策战略才能成功部署。因此,我们的目标是制定一个完全集成的定制经济和政策战略,以支持 BC 热泵的创新直至商业化。使用气压材料而不是气体运行的热泵的实现将允许脱碳加热和冷却,提供能源独立性,并使英国成为这一新兴技术的世界领先者。
项目成果
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