Das Department of Energy in den USA hat im Rahmen des OPEN 2021-Programms angegeben 68 Forschungs- und Entwicklungsprojekte für fortschrittlichere Energietechnologien mit einer Summe von 175 Mio. US-Dollar zu unterstützen. Ein Teil davon soll auch in innovative Projekte aus dem Bereich der additiven Fertigung fließen. Wir stellen die Projekte vor.

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Das Energieministerium der Vereinigten Staaten (DOE) kündigte 175 Mio. USD (156 Mio. EUR) 68 Forschungs- und Entwicklungsprojekte an, in denen fortschrittlichere Energietechnologien entwickelt werden. Die Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) leitet das OPEN 2021-Programm, in dem hochwirksame, risikoreiche Technologien, die neuartige Ansätze unterstützen, priorisiert werden. Geplant sind Technologien für Bereiche wie Elektrofahrzeuge, Offshore-Windenergie, Speicherung und nukleares Recycling.

Diese Projekte werden im Rahmen des OPEN 2021-Programms unter anderem gefördert

  • (Stanford University) Additive Fertigung von weichmagnetischen Verbundwerkstoffen aus amorphem Metall – 1.900.000 USD (rund 1,7 Mio. EUR). Das Stanford-Team will amorphe weichmagnetische Metalloxid-Verbundwerkstoffe (SMC) mit Netzformen, reduzierten Kosten und reduziertem Materialabfall additiv herstellen. SMCs sollen miniaturisierte Ladegeräte, Transformatoren und Stromgeneratoren für Elektrofahrzeuge ermöglichen. Die Herstellung von SMC-Kernen in den komplexen Formen, die für Geräte der nächsten Generation unter Verwendung herkömmlicher Press- und Sinter-Pulvermetallurgie erforderlich sind, ist aktuell teuer und zeitaufwendig. Magnetkernen mit zehnmal geringerem Kernverlust bei Frequenzen von 500 kHz bis 1 MHz sollen halb so viel kosten.
  • (Precision Combustion (PCI)) Additiv gefertigte elektrochemisch-chipbasierte skalierbare Festoxid-Brennstoffzellen –1.540.224 USD (1.377.453 EUR). Eine grundlegend neue Festoxid-Brennstoffzellenarchitektur (SOFC) soll ein leistungsdichtes, leichtes Design ermöglichen, das ideal für Transportanwendungen ist. Der Ansatz des Teams wird eine skalierbare, auf elektrochemischen Chips basierende SOFC umfassen. Das Projekt soll kostengünstige, effiziente und nachhaltige elektrische Energie für Transportanwendungen ermöglichen.
  • (Ohio State University) Elektrische Fahrzeugtraktionsmaschinen, die durch neuartiges magnetisches Verbundpulvermaterial und elektrophoretische Abscheidungsisoliermaterialien ermöglicht werden –2.405.076 USD (2.150.907 EUR). Bei diesem Projekt werden Design- und Herstellungsprozesse von Elektromaschinen für Elektrofahrzeuge (EVs) durch neuartiges Verbundmagnetpulver (CMP)-Material und eine keramische elektrophoretische Abscheidungsisolierung (EPD), zwei innovative Magnet- und Isoliermaterialien, verändert. Die Forscher werden das CMP-Material so entwickeln, dass es einen hohen Volumenwiderstand, eine hohe Permeabilität, eine Sättigungsflussdichte und eine niedrige Koerzitivfeldstärke für die Kerne der elektrischen Maschine aufweist. Damit beseitigt das Team die Notwendigkeit für laminierte Kerne und vermeidet Metallschrott im Kernherstellungsprozess. Die EPD-Isolierung ist 10x wärmeleitfähiger als das herkömmliche Material. Die neuen Materialien und Herstellungsverfahren sollen die Drehmomentdichte um 40-70 % verbessern und die Herstellungskosten senken.
  • (HRL Laboratories) Surface Laser Architected Magnets (SLAM) – 2.661.888 USD (2.379.701 EUR). Bei diesem Projekt sind neuartige Magnete geplant, die die Betriebsenergiedichte von hochmodernen Magneten verbessern und die Effizienz von Elektromotoren dadurch erhöhen sollen. Die Magnetarchitektur SLAM mildert thermisch induzierte Entmagnetisierung ab und reduziert den Einsatz teurer schwerer Seltenerdelemente.

Im Vorjahr hat die 6 Mio. USD (5,36 Mio. EUR) in die Erforschung von Kohle als 3D-Druck-Material investiert. Abonnieren Sie unseren Newsletter und verpassen Sie keine weltweiten und täglichen Entwicklungen aus dem Bereich des 3D-Drucks.

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