Utveckling, verifiering och validering av grafenmatris för solenergi- och värmedriven värmepump

Syfte och mål
I detta projekt ska ClimateWell i samarbete med Chalmers Industriteknik (CIT) exploatera grafens termiska egenskaper och kemiska stabilitet. En ny matris ska utvecklas för den termokemiska värmepumpsteknologin, patentskyddad av ClimateWell.

Delmål, utveckling av:
Chalmers Industriteknik: Kostnadseffektiv tillverkning av en grafensuspension. ClimateWell: Teknik för tillverkning av sammanhängande grafenflak. ClimateWell och Chalmers Industriteknik: Efterbehandling för ökad värmeledningsförmågan mellan grafenflaken. ClimateWell: Integrering av salt i grafenmatris. ClimateWell: Ökad effekttäthet med grafenmatris för demonstratorer.

Förväntade effekter och resultat
ClimateWell har utvecklat en termisk solfångare som kan minska energiförbrukningen med 90 %, samt en komponent integrerad i gasdrivna varmvattenberedare som kan uppnå en energireduktion på 50 %. Ett lyckat resultat ger förbättrad konkurrenskraft i dessa applikationer. Grafensuspension kombinerat med beläggningsmetod kan vara till stor nytta för många andra industrier. Den strategiska betydelsen för Sverige är att ClimateWell kan tillhandahålla en världsunik absorptionsprocess och snabbt leverera ut industriellt tillgänglig teknik till marknaden tack vare redan pågående kundprojekt med stora OEMs.

Planerat upplägg och genomförande

Projektet kommer att genomföras uppdelat i 5 arbetspaket:

  1. Optimering och utvärdering av grafensuspension
  2. Utveckling och utvärdering av tryckteknik av grafensuspension på cellulosafibersubstrat
  3. Utveckling av härdningsmetod av belagd grafen
  4. Saltintegrering i framtagen grafenmatris samt post-integreringsinspektion
  5. Verifiering och validering av grafenmatris i valda demonstratorer

Kunskapsöverföring kommer att ske genom att projektgruppen aktivt nätverkar och deltar i workshops som SIO Grafen arrangerar.

Abstract in english

Development, verification and validation of a graphene matrix for a solar and heat energy driven heat pump

The purpose and target of this project is for ClimateWell (CW) in cooperation with Chalmers Industriteknik (CIT), to exploit the thermal properties and chemical stability of graphene. A new matrix will be developed for the thermo chemical heat pump technology, patent protected by ClimateWell.

Milestone, development of:
CIT: Cost effective manufacturing of a graphene suspension. CW: A technique for development of cohesive graphene flakes. CW and CIT: After-treatment for increasing the conduction of heat between the graphene flakes (CW and CIT). CW: Integration of salt in a graphene matrix. CW: Increased power density with a graphene matrix for demonstrators. CW has developed a thermal solar collector which can reduce the energy consumption by 90%, including a component integrated gas driven water heater that can achieve an energy reduction by 50%. A successful result will provide improved competitiveness in these applications. A graphene suspension combined with a coating method can be of great benefit to many other industries. The strategical importance for Sweden is that CW is able to provide an internationally unique absorption process, and also rapidly distribute the available technique to the market, through ongoing customer projects with major OEMs.

The project will be implemented, divided into five work packages:
1. Optimisation and evaluation of graphene suspension
2. Development and evaluation of a printing technique of a graphene suspension on cellulose fibre substrate
3. Development of a hardening method of coated graphene
4. Salt integration in the produced graphene matrix and post integration inspection
5. Verification and valiadtion of graphene matrix in chosen demonstrators

The project group will transfer knowledge by actively networking and participating in workshops arranged by SIO Grafen.

Utlysning:
Förstudieprojekt och Forsknings- och innovationsprojekt sommaren 2016

Projektpartners: ClimateWell AB (publ), Chalmers Industriteknik (CIT)

Projektledare: Ulrika Tornerefelt

Bidrag: 1 202 000 kr

Projektets löptid: 2016-2018

Relaterade styrkeområden:

Med stöd från: