To wydarzenie już się odbyło

Akceleracja

Nabór UE: Zaawansowane materiały do minimalizowanych systemów pozyskiwania energii

Szansa na sfinansowanie prac nad przełomowymi materiałami do miniaturowych systemów energy harvesting — idealne miejsce, by połączyć materiałoznawstwo z aplikacjami IoT, wearables czy smart city i przy okazji wzmocnić swoją pozycję w…

Termin składania środa, 28 października 2026

Miasto online

Oczekiwany wpływ:

Główne skutki tego wyzwania będą następujące:

Nowa generacja energetycznie autonomicznych systemów umożliwiających nowe usługi, które poprawią życie obywateli europejskich poprzez zastosowanie w takich dziedzinach jak diagnostyka punktów opieki, inteligentne, zrównoważone miasta itp.
Wspieranie zrównoważonego rozwoju w zakresie zużycia i produkcji energii zgodnie z ambicjami RePowerEU [1] i Zielonego Ładu [2], oraz
Zwiększenie trwałości IoTs i ogólnie autonomicznych systemów energetycznych.

Oczekiwany wynik:

Ambitne propozycje przedstawione w ramach tego zaproszenia:

określić nową generację zaawansowanych materiałów dla modułów zminiaturyzowanych zbiorów energii, oraz
osiągnąć TRL 4 dla wynikających energetycznie autonomicznych systemów.

Portfolio Approach

Portfolio wybranych projektów powinno prowadzić do rozwoju różnych zaawansowanych materiałów stosowanych do szeregu zminiaturyzowanych modułów zbiorów energii i końcowych zintegrowanych systemów.

Aby osiągnąć ten cel, następujące czynniki będą informować o wyborze projektów w portfelu:

Fenomena wykorzystywana do pozyskiwania energii ze środowiska (na przykład słonecznej, termoelektrycznej, piezoelektrycznej, nanotribologicznej itp.)
Skład proponowanych zaawansowanych materiałów, oraz
Dziedzina zastosowania (na przykład rolnictwo, przemysł motoryzacyjny, monitorowanie stanu zdrowia, materiały eksploatacyjne, inteligentne zarządzanie miastem, zarządzanie energią, monitorowanie przemysłowe itp.).

Wybrane projekty zostaną przydzielone do prowadzenia lub angażowania się w działalność portfelową skoncentrowaną na następujących priorytetach:

analiza porównawcza w celu porównania proponowanych technologii, zjawisk wykorzystywanych, zaawansowanych materiałów i podejść
dzielenie się rozważaniami naukowymi, wynikami różnych zjawisk fizyczno-chemicznych analizowanych w celu poszerzenia wiedzy i wspierania nowych ujawnień w tej dziedzinie z potencjalnymi zmianami w paradygmacie
dzielenie się spostrzeżeniami na temat integracji modułów w celu rozwiązania potencjalnych problemów i pomocy w realizacji efektywnych, energetycznych, niezależnych systemów
opracowanie zintegrowanego podejścia z różnymi uzupełniającymi modułami zbierania energii w konkretnych przypadkach wykorzystania oraz w celu zwiększenia końcowego zebranego zużycia energii, oraz
komunikowanie się z docelowymi odbiorcami, takimi jak korporacje, inwestorzy, obok szerszej publiczności, w celu podniesienia świadomości na ten temat w celu przyspieszenia przyjmowania tych radykalnych innowacji.

Cel:

Wnioskodawcy uczestniczący w tym wyzwaniu muszą osiągnąć wszystkie następujące cele:

Identyfikacja i rozwój innowacyjnych zaawansowanych materiałów do zbioru energii, wykorzystujących nowe zjawiska fizyczne / chemiczne, prowadzące do radykalnej zmiany zakresu zastosowań i wydajności przy jednoczesnym ograniczeniu zależności od surowców krytycznych (CRM)
Wdrożenie zaawansowanych materiałów w module zminiaturyzowanego zbioru energii, takich jak, ale nie tylko, zminiaturyzowane ogniwa słoneczne, generatory termoelektryczne (np. TEG), urządzenia nanotribologiczne / piezoelektryczne, urządzenia do zbioru fal elektromagnetycznych
Integracja zminiaturyzowanych modułów poboru energii w energetycznie autonomicznych systemach (na przykład bezprzewodowych czujników zintegrowanych) oraz
Benchmarking modułów zbiorów w reprezentatywnym przypadku wykorzystania w środowisku laboratoryjnym (TRL 4) w celu wykazania znaczącej poprawy wydajności, w odniesieniu do zebranych energii, w porównaniu z najnowszym stanem techniki.

Zachęca się do stosowania narzędzi cyfrowych, takich jak AI, aby przyspieszyć proces identyfikacji, projektowania, produkcji i charakteryzacji tych nowych materiałów.

Wszystkie wnioski powinny również określać potencjalne rynki i związane z nimi skutki innowacji.

Zakres:

Kontekst i zakres

Wzrost wykładniczy w rozwoju i wdrażaniu systemów IoT (Internet przedmiotów) oraz połączonych obiektów (~ 100 miliardów do 2025 r. i ~ 250 miliardów do 2030 r. [3], [4]) z kolei zwiększy liczbę sieci czujników wymaganych do dostarczania danych na miejscu, z szacunkami wskazującymi na ~ 1trylion do 2025 r. i ~ 10 bilionów do 2040 r.

Skutkiem takiej ekspansji jest proporcjonalny wzrost zużycia energii w połączeniu ze szkodliwym wpływem na zrównoważony rozwój środowiska: badania wskazują na całkowitą ilość energii zużywanej przez IoTs w 2040 r., co odpowiada obecnie całkowitemu światowemu zużyciu energii. Ponadto sieci czujników, generalnie zasilane bateriami, będą musiały codziennie zmieniać 80 mln baterii, co będzie miało wpływ na szersze środowisko.

Ograniczenie wpływu rosnącej liczby takich urządzeń wymaga rozwiązań, które zmniejszą zużycie energii i zwiększą autonomię energetyczną podłączonych czujników, takich jak bezprzewodowe sieci czujników (WSN) oraz systemów IoT integrujących takie czujniki.

Wyzwanie to koncentruje się zatem na opracowaniu nowej generacji materiałów zaawansowanych [5] w celu dostarczenia zminiaturyzowanych zintegrowanych urządzeń do zbierania energii, o znacznie większej wydajności w porównaniu z najnowszym stanem techniki, co doprowadzi do powstania wysoce efektywnych energetycznie autonomicznych urządzeń i systemów.

Wyzwanie to wspiera ambicje komunikatu Komisji Europejskiej "Zaawansowane materiały na rzecz wiodącej pozycji w przemyśle [6]", w którym wskazano na pilną potrzebę zwiększenia rozwoju zaawansowanych materiałów w celu zwiększenia strategicznej autonomii UE w dziedzinach strategicznych przy jednoczesnym uwzględnieniu kwestii zrównoważonego rozwoju, cyrkulacji i bezpieczeństwa.

[1] https://commission.europa.eu/topics/energy/repowereu_en

[2] https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en

[3] https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-15-5584-8_3

[4] https://www.statista.com/statistics/471264/iot-number-of-connected-devices-worldwide/

[5] Materiały zaawansowane rozumiane są jako materiały, które są racjonalnie zaprojektowane w taki sposób, aby (i) miały nowe lub wzmocnione właściwości oraz / lub (ii) ukierunkowane lub wzmocnione cechy strukturalne w celu osiągnięcia określonych lub lepszych parametrów funkcjonalnych. Obejmuje to zarówno nowe materiały wytwarzane (materiały zaawansowane technologicznie), jak i materiały wytwarzane z tradycyjnych materiałów (materiały o niskim stopniu zaawansowania technologicznego). Opis roboczy OECD dotyczący materiałów zaawansowanych https://one.oecd.org/document/ENV/CBC/MONO(2022)29/en/pdf

[6] https://research-and-innovation.ec.europa.eu/research-area/industrial-research-and-innovation/chemicals-and-advanced-materials/advanced-materials-industrial-leadership_en

Treść przetworzona przez AI. Opis przetłumaczono maszynowo z języka oryginału, wersję angielską przygotowano tłumaczeniem maszynowym, zachętę „dlaczego warto” napisał model AI. Wiążąca jest treść na stronie organizatora. Zobacz oryginał u organizatora →

Pokaż opis oryginalny

Expected Impact: The main impacts of this Challenge will be: • A new generation of energetically autonomous systems enabling new services that will improve the life of European citizens through applications in areas such as point of care diagnostics, smart sustainable cities etc. • Supporting sustainability in energy consumption and production in keeping with the ambitions of RePowerEU[1] and the Green Deal[2], and • Enhancement of the sustainability of IoTs and energetically autonomous systems in general. Expected Outcome: Ambitious proposals put forward under this call will: • identify a new generation of advanced materials for miniaturised energy harvesting modules, and • achieve TRL 4 for the resulting energetically autonomous systems. Portfolio Approach The portfolio of selected projects should lead to the development of a variety of advanced materials applied to a range of miniaturised energy harvesting modules and final integrated systems. To achieve this objective, the following factors will inform the choice of projects in the portfolio: • Phenomena exploited to harvest energy from the environment (e.g. solar, thermoelectric, piezoelectric, nanotribological etc.) • Composition of the proposed advanced materials, and • Field of application (e.g. agriculture, automotive, health monitoring, wearables, smart city management, energy management, industrial monitoring etc.). The selected projects will be assigned to lead and/or engage in portfolio activities centred on the following priorities: • benchmarking to compare proposed technologies, phenomena exploited, advanced materials used and approaches • sharing scientific considerations, results on the different physical/chemical phenomena studied to advance the knowledge and foster new disclosures in the field with potential shifts in the paradigm • sharing insights on integration of the modules to solve potential issues and help advance towards delivering effective operational energetically autonomous systems • developing an integrated approach with different complimentary energy harvesting modules for specific use-cases and to enhance the final energy harvested, and • communicating to target audiences such as corporates, investors, alongside the broader public to raise awareness on the topic with a view to accelerating the adoption of these radical innovations. Objective: Applicants to this Challenge must address all of the following objectives: • The identification and development of innovative advanced materials for energy harvesting, harnessing new physical/ chemical phenomena, leading to a radical shift in application range and performance while reducing the reliance on Critical Raw Materials (CRMs) • The implementation of the advanced materials in a miniaturised energy harvesting module, such as, but not limited to, miniaturised solar cells, thermoelectric generators (e.g. TEG), nanotribological/ piezoelectric devices, electromagnetic wave harvesting devices • Integration of the miniaturised energy harvesting modules in energetically autonomous systems (e.g. wireless integrated sensors) and • Benchmarking the harvesting modules in a representative use case in a laboratory environment (TRL 4) with a view to demonstrating significant efficiency improvements, in terms of energy harvested, compared to the state of the art. Leveraging digital tools such as AI to accelerate the process of identifying, designing, fabricating, and characterising these new materials is encouraged. All proposals should also identify potential markets and the associated impacts of their innovations. Scope: Background and Scope The exponential rise in the development and deployment of IoT (Internet of Things) systems and of connected objects (~100 billion by 2025 and ~250 billion by 2030[3],[4]) will in turn increase the number of sensor networks required to provide data on the ground, with estimates pointing to ~1Trillion by 2025 and ~10 trillion by 2040 A consequence of such an expansion is a commensurate increase in energy consumption coupled with detrimental impacts on environmental sustainability: studies point to the total electricity consumed by IoTs in 2040, equalling total global energy consumption at present. Moreover, the sensor networks, generally powered by batteries, will result in 80 million batteries having to be changed each day, with knock-on effects on the wider environment. Mitigating the impact of a rising number of such devices calls for solutions that will reduce energy consumption and increase the energy autonomy of connected sensors such as Wireless Sensor Networks (WSN) and of the IoT systems integrating such sensors. This Challenge therefore focuses on the development of a new generation of advanced materials[5] to deliver miniaturised integrated energy harvesting devices, with significantly enhanced performance compared to the state of the art, that will give rise to highly effective energetically autonomous devices and systems. This Challenge supports the ambitions of the European Commission Communication “Advanced Materials for Industrial Leadership[6]”, which identified an urgent need to boost the development of advanced materials to enhance the EU’s strategic autonomy in strategic fields while addressing sustainability, circularity and safety issues. [1] https://commission.europa.eu/topics/energy/repowereu_en [2] https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en [3] https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-15-5584-8_3 [4] https://www.statista.com/statistics/471264/iot-number-of-connected-devices-worldwide/ [5] Advanced materials are understood as materials that are rationally designed to have (i) new or enhanced properties, and/or (ii) targeted or enhanced structural features with the objective to achieve specific or improved functional performance. This includes both new emerging manufactured materials (high tech materials), and materials that are manufactured from traditional materials (low tech materials). OECD working description on advanced materials https://one.oecd.org/document/ENV/CBC/MONO(2022)29/en/pdf [6] https://research-and-innovation.ec.europa.eu/research-area/industrial-research-and-innovation/chemicals-and-advanced-materials/advanced-materials-industrial-leadership_en

#ai #climatetech #deeptech #grant #greentech #hardware #investor #iot