Проект HORIZON 2020

Протягом 2022 рр. Навчально-наукова лабораторія термомолекулярної енергетики (Лабораторія ТМЕ) НН ІЕЕ продовжила брати участь у виконанні міжнародного проекту за програмою HORIZON 2020.

Назва проекту: «Одночасне перетворення теплоти навколишнього середовища та небажаних вібрацій в електроенергію за допомоги нанотрибоелектрифікації під час інтрузії/ екструзії рідини, що не змочує, в нанопори/ з нанопор. (Simultaneous transformation of ambient heat and undesired vibrations into electricity via nanotriboelectrification during non-wetting liquid intrusion-extrusion into-from nanopores)».

Термін дії: 48 місяців

Суть роботи.

Викиди парникових газів, забруднення та раціональне використання енергії є цивілізаційними проблемами, які необхідно вирішити терміново, зокрема шляхом перетворення великої кількості відпрацьованого тепла та небажаних вібрацій у корисну електроенергію. Однак низька ефективність існуючих методів перетворення не забезпечує привабливого рішення.

У роботі запропоновано новий і високоефективний метод та апарати для одночасного перетворення механічної та теплової енергії в електрику за допомогою нанотрибоелектрифікації при інтрузії-екструзії рідини, що не змочує, у нанопористі тверді речовини. Створено консорціум багатопрофільних команд, що спеціалізуються на фізиці, хімії, матеріалознавстві та техніці, щоб виконати проект за допомоги найсучасніших методів MD симуляції, калориметрії високого тиску та діелектричної спектроскопії, синтезу та характеризації матеріалів, а також розробки прототипу.

Запропонований метод може бути використаний для відбору енергії в широкому діапазоні технологій, коли вібрація та тепло набувають надлишку (залізничний транспорт, авіація, побутові прилади, буріння тощо). Заключний етап проекту передбачає розробку регенеративного демпфера-амортизатора та випробування на місцях для радикального розширення максимального діапазону гібридних/ електромобілів.

Команда КПІ ім. Ігоря Сікорського до складу якої входять співробітники Лабораторії ТМЕ, є лідером у робочому пакеті №4 проєкту.

За результатами роботи 1 етапу проєкту, який збігається з календарним 2021 роком, 17 лютого 2022р. відбувся захист робіт у складі всього Консорціуму перед офіційними кураторами та експертами Євросоюзу. Результати роботи схвалено.

За підсумками 2021р., відповідно до Грантової Угоди проєкту, співробітники Лабораторії ТМЕ прийняли участь у розробці-відтворенні експериментального електростенду з 5-ма електро-комірками та у серії експериментальних досліджень електроефектів, що виникають під час процесів інтрузії-екструзії в гетерогенних ліофобних системах як робочих тілах для НТЕ-амортизатора; також отримано базові характеристики амортизатора-аналога.

Взято участь у 2-х Генеральних асамблеях проєкту (М6 та М12) за піврічними та річними результатами роботи (on-line) та у Технічній зустрічі, яка пройшла в Університеті Силезії, м. Катовіце, Республіка Польща у жовтні 2021 р.

За результатами наукових досліджень у 2021 році опубліковано 2 статті у журналах, що входять до наукометричних баз даних (Scopus, Web of Science):

1. Lowe A.R, Wong W.S, Tsyrin N., Chorążewski M.A, Zaki A., Geppert-Rybczyńska M., Stoudenets V., Tricoli A., Faik A., Grosu Y. The Effect of Surface Entropy on the Heat of Non-Wetting Liquid Intrusion into Nanopores. 2021. v.37, #16, pp.4827 – 4835
2. M. Kurmach, N.N. Tsyrin, A.V. Eroshenko, O.V. Shvets, Z.V. Chernenko, P.S. Yaremov, L.S. Davydovskyi, S.P. Bisyk, A.M. Zhuchenko, G.M. Melnichenko & S.V. Kolotilov. Influence of the Structure of Hydrophobic Porous Silica Materials of SBA-15 Type and Polymethylsiloxane Derivatives on the Value of Water Intrusion Pressure. Theoretical and Experimental Chemistry volume 57, pages134–140 (2021).

Ще 2 Scopus-статті знаходяться у процесі розгляду та публікації.

З початку 2022р. співробітники КПІ ім. Ігоря Сікорського, що працюють над виконанням проекту (к.т.н., Студенець В.П., д.т.н. Сліденко В.М., к.т.н. Лістовщик Л.К., пров. інж. Лесик В.С., інж. Клименко Т.Я.) продовжують роботу, відповідно до Грантової Угоди проекту.

Поточні результати роботи обговорювались під час проведення технічної зустрічі виконавців Проєкту (2^nd Technical Meeting), 15-16.03.2022, Університет м. Ферара, Італія (on-line).

Керівник виконавців Проєкту від КПІ ім. Ігоря Сікорського                            Віктор СТУДЕНЕЦЬ