Szakolczai Krisztina az IMNTP Projekt Iroda vezetője, MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet

Együttműködési lehetőségek az Építéstechnológiai Platformmal Szakolczai Krisztina az IMNTP Projekt Iroda vezetője, MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet 2010. 07.13.

Építéstechnológiai Platform megbeszélés

1

Kapcsolódás az európai platformokhoz ENIAC (European Nanoelectronics Initiative Advisory Council, www.eniac.eu) Képviselő: Pap Dávid (NKTH), Mirror Group Dr. Bársony István, tudományos bizottság tagja PV (European Photovoltaic Technology Platform, www.eupvplatform.org) Képviselő: Pálfy Miklós, WG2(Market deployment) tag Részvétel tudományos ülésen és konferenciákon Nincs Mirror Group, ERA-Net képviselet

2010. 07.13.


2

Az IMNTP jelenlegi tagjai Kis- és középvállalkozások Általában (egyetemi-, kutatóhelyi) spin-off-ok, vagy utódaik ill. volt állami nagyvállalatokból alakult magánvállalkozások. Keresik a K+F együttműködési lehetőségeket, sok esetben finanszírozási problémáik vannak, a tulajdonos beleszól…. Semilab: 100% magyar tulajdonú de multi, intenzív K+F, piacvezető 11% félvezető méréstechnika 21% Nagyvállakozások A szektor alulreprezentált. Általában külföldi tulajdonú, multinacionális vállalat, vagy nem motivált, vagy nem vehet részt a K+F-ben. 21% GE Lighting: multi, piacvezető világítástechnika, átszervezések 43% (leépítések?) folyamatban 4%Instruments, Continental – nem léptek be Más érintettek: Bosch, National Egyetemek és kutatóintézetek Aktívak, folyamatos pályázati kényszerben élnek, sok ipari kapcsolattal Kis-kevéssé és középvállalkozás rendelkeznek – az ipar helyett is pályáznak! Érthetően gazdasági szemléletűek! Nagyvállalkozás Egyetem/főiskola A Platform nyitott, várjuk új tagok jelentkezését! 2010. 07.13.


Kutatóintézet Egyéb

3

Kapcsolódás a hazai szervezetekhez Előbb-utóbb minden mérési-, érzékelési feladatnak lesz integrált megvalósítása, ráadásul az integrált mikro/nanotechnika multidiszciplináris szemléletmódot igényel platformok – Food for Life, ARTEMIS, ERTRAC, MANUFUTURE … klaszterek – akkreditált csak info, bio, induló: MANO, OEK, HAC, Pannon, Közép-Dunántúli Napenergia Klaszter, stb. érdekképviseleti szervezetek - IVSZ, MELT …

2010. 07.13.


4

Mikro- és nanoelektronika, trendek Szinte csak olyan elektronikai eszköz értékesíthető, amiben van 1-2 érzékelő (MEMS/NEMS) Moore törvénye még érvényes Folyamatos méretcsökkenés Növekvő számítási kapacitás Nagyfokú integráció Igény van új típusú alkalmazásokra Az új eszközök újfajta gyártástechnológiát igényelnek A nanotechnológia fejlesztési eredményei a mikrotechnológiával válnak hozzáférhetővé 2010. 07.13.


5

Prioritások, fókuszok - MN Mikro- és nanoelektronika a gyógyászatban (diagnosztika és terápia), egészség megőrzésben és a biztonságért prioritás  Bioszenzorok, bioeffektorok és ezekből integrált klinikai, laboratóriumi mikrorendszerek fejlesztése operatív cél  Biokompatibilis anyagok, határfelületek fejlesztése operatív cél  Mikro-nanotechnológiai anyagok, eszközök egészség- és környezetbiztonsági elemzése operatív cél Mikro- és nanoelektronika a mobilitásért, szállításért, az energetikában és a környezetvédelemben prioritás  Biztonságtechnikai fejlesztések  Környezettudatos energetikai fejlesztések  Nanostruktúrák, nanoszerkezetű anyagok és kompozitok előállításának fejlesztése

2010. 07.13.


6

Prioritások, fókuszok - MN Tervezési és ellenőrzési módszerek, berendezések és műszerek a mikro- és nanoelektronika számára prioritás • • •

2010. 07.13.

Analitikus laboratóriumi eszközök fejlesztése operatív cél Komplex tervezési módszerek fejlesztése operatív cél Mérőműszerek fejlesztése operatív cél


7

Fotovillamos trend, grid paritás 2010-2020 Kötelezettségvállalás a megújuló energiákra: 13% A PV piac éves átlagban 35%-kal bővül! Besugárzás / Költség

600

0.5

1800

0.17

kWh/m2

€/kWh

2020

2010 2010. 07.13.

2015


8

Prioritások, fókuszok - PV Fotovillamos technológiai kutatás-fejlesztés  

Fotovillamos elemek és modulok fejlesztése Intelligens energiaalkalmazás, és fotovillamos energia építészeti integrálásának kutatása

A fotovillamos rendszerek elterjesztésének eszközrendszere  

A megújuló energiák árképzési és ártámogatási rendszerének felülvizsgálata Mérőberendezések és demonstrációs rendszerek fejlesztése

Mérő és minősítő rendszerek fejlesztése  

2010. 07.13.

Mérő-, minőségbiztosítási és szabványosítási rendszerek Kutatás-fejlesztéshez, illetve gyártásközi ellenőrzéshez használt méréstechnika fejlesztése


9

Horizontális feladatok Vállalkozásfejlesztés  Spin-off vállalkozások alapításának ösztönzése és inkubáció elősegítése  Kutatóhelyek és vállalkozások közötti együttműködés fokozása  Az iparág vállalatai közötti hálózatosodás ösztönzése Tudástranszfer előmozdítása  Technológiatranszfer szolgáltatások fejlesztése  A tudományághoz kapcsolódó képzések elősegítése, középiskolától  A mikrorendszerek területén elért tudományos eredmények elterjesztésének fokozása

2010. 07.13.


10

Miért fontos mindez az építészetben? Az épületek élettartama jellemzően 50+ év, vagyis nem fogjuk lecserélni 3 évente mint az autót… A korszerű energiafelhasználás, energiatakarékosság, modern technológiai megoldásokat már a tervezési szakaszban kell integrálni! Utólag beépíteni/ráépíteni többletköltséggel jár.

2010. 07.13.


11

Épületbe integrálható napelemes rendszerek Fotovillamos: ÁRAM termelés (nem melegvíz mint a napkollektor) Az épületek „eszik” meg az összes általunk felhasznált energia 40%-át Az ország energiafüggő: 70% a villamos és fűtési energiának exportból (orosz olaj) származik Nyári hűtés költsége néha már több mint a téli fűtés!

2010. 07.13.


12

Épületbe integrálható napelemes rendszerek A napelemek az épületburkolatban az alábbi funkciókra alkalmasak Időjárás elleni védelem Hőszigetelés Napvédelem Zajvédelem Napfényszabályozás Biztonság + ÁRAMTERMELÉS (nem melegvíz mint a napkollektorok) Hova lehet ezeket elhelyezni Tetőkben/tetőkre – célszerűen hazánkban a déli tájolásúra Külső épületfalakban Félig átlátszó homlokzatokban Tetőablakokban Árnyékoló rendszerekben Tracking (napkövetés) a korszerű napelemeknél már nem hatékony Passzív-aktív ház megoldások 2010. 07.13.


13

Épületbe integrálható napelemes rendszerek

2010. 07.13.


14

Épületekben használható integrálható szenzorok/beavatkozók

Az épület „egészségének” + a benne élők/dolgozók tevékenységének monitorozására, visszacsatolásra. - Nyúlásmérő „tapéta” - robbanásbiztos gázérzékelő –adott gáztípusra és koncentrációra - környezeti monitorozó szenzorok - 3D-s tapintásérzékelő -Mágneses anyagvizsgálat: épület állapotának vizsgálata, megbontás nélkül!

-De.. RFID rendszerek , beléptetők stb -Mindezeket már az épület tervezésekor kell(ene)/lehetne tervezni, bár a miniatürizálás miatt akár már vakolatba,burkolatba illesztve is megoldható - cső és vezetékrendszerekben elhelyezhető

2010. 07.13.


15

Épületekben használható integrálható szenzorok/beavatkozók

Fotoakusztikus Mikrofon – CH4 érzékelésre

Szilícium mikroturbina- mikrofluidikai alkalmazás

Vektoriális erőmérő Robbanásbiztos 3D tapintásérzékelő gázérzékelő 2010. 07.13.


16

Korszerű anyagok, kompozitok a(z) (belső)építészetben

Olcsó, könnyen felhasználható és jó minőségű anyagok, amik a speciális igényeket (is) kielégítik, új funkciót adnak -Nagy kopásállóságú anyagok (kerámia és nanokompozitok) – mozgatható részekhez vagy az építőgépek esetén (minta) -Félvezető anyagok az épületen belüli kommunikációhoz (ICTmár irodaházak lakóépületek szerves része) - bevonatok: különleges igények: fém nanoporok, hidrofób felületek (lótusz) , növesztett kristályok (mesterséges opál) - szűrők: általános vagy egészségügyi célra pl hidroxi-apatit biokompatibilis kompozit (minta) - Feszültség hatására változó burkolatok (üvegek) Volfrám oxid alapú bevonattal áttetsző vagy tükröző -szigetelés, korrózióvédelem:nanoporokkal, nanokompozitokkal – nanoacél, nanoszén 2010. 07.13.


17

Korszerű világítástechnikai és elektronikai megoldások

Tintasugaras 3D-s nyomtatás - tapétaként nyomtatott egyenletes LED háttérvilágítás

Flexibilis elektronika

Fény nanoporos világítótestek

Robotikai megoldások -mozgatható belső térhatárolók, dinamikusan változtatható terek -szellőztető, szennyvízkezelő, tisztító rendszerek

2010. 07.13.


18

Korszerű világítástechnikai és elektronikai megoldások

Nyomtatott, flexibilis elektronika – világítás, érzékelés

2010. 07.13.

3D nyomtatás –makettek, struktúrák, építészeti elemek, kötések Építéstechnológiai Platform megbeszélés

19

Konkrét javaslatok a megvalósítási tervekben PV - 3.1.2. / F 1.2.1 Intelligens energiaalkalmazás, és fotovillamos energia építészeti integrálásának kutatása : Középületek és irodaházak napelemes szünetmentes áramellátási rendszerének Kifejlesztése: Energiahatékony épületek napelemes rendszerekkel kiegészítve, szünetmentes energiaforrás tárolás napelemes/kollektoros komobinált megoldások használata, valamint egyenáramú 12/120Vos rendszer épületen belül. PV 3.5.2 / F 2.2.1 és F 5.2.1, F 5.2.2 A tudományághoz kapcsolódó képzések elősegítése: Felsőfokú tananyagfejlesztés, Középiskolák és műszaki-természettudományos felsőoktatási intézetek támogatása, demonstrációs rendszerek készítése PILOT PROJEKTEK! Épületbe integrált fotovillamos rendszerek: középület tervezése, demonstráció: 30kWp felhasználású középület kísérleti üzeme, egyenáramú ellátása, energiatárolási kísérletek, monitorozás Oktatási csomag és demonstrációs rendszer kidolgozása 2010. 07.13.


20

Konkrét javaslatok a megvalósítási tervekben MN 3.1.2 – F 1.2.2 és F 1.2.4 Nanofunkcionalitás alkalmazása a biztonsági feladatokra tervezett integrált érzékelőkben: nanokompozitok fejlesztése illetve víz és levegőbiztonsági (+talaj) fejlesztések valamint F 2.1.3 Ipari biztonságtechnikai fejlesztések szenzorok, beavatkozók épületbe integrálva

MN 3.2.2 - F 2.2.2 Környezettudatos energetikai fejlesztések: Világítástechnika: fény nanoporos kompozitok és LED-es technológia – energiamegtakarítás, termikus kérdések

2010. 07.13.


21

Oktatás Több szinten! - kiknek? - villamos és gépészmérnököknek (BME, Kandó..) - építészmérnököknek (Pollack, BME, SZIE, ..) - installáló szakembereknek (EU megköveteli 2013-tól) - laikusok - középiskola: általános ismeretek (megújuló energia, energiatakarékosság) - egyetemi alapképzés: fotovillamos alapismeretek (hatásfok, élettartam, alkalmazhatóság, installálás, tárolás-visszatáplálás) - PhD képzés: vékonyréteg és emerging technológiák, fejlesztések, technológia transzfer, rendszerelemek - szakképzési csomag: installálásra, tervezésre - demonstrációs, „awareness” csomag: hasznosulás, megtérülés, fontosság, lehetőségek

2010. 07.13.


22

Kapcsolat Mikro- és nanoelektronikai, valamint fotovillamos K+F kérdéseivel keresse az IMNTP-t működtető MTA MFA-t!

MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutató Intézet

Integrált Mikro/Nanorendszerek Nemzeti Technológiai Platform

1121 Budapest, Konkoly Thege M. u. 29-33. http://www.mfa.kfki.hu [email protected] +36 1 392-2222

1121 Budapest, Konkoly Thege M. u. 29-33. http://www.imntp.hu [email protected] +36 1 392-2679

2010. 07.13.


23

Mikro/nanoelektronikai K+F, hazai helyzet

Piaci szereplők Multinacionális nagyvállalatok – GE, Bosch, Knorr-Bremse, Philips .. Saját K+F csapattal és/vagy jobbára külföldön fejlesztenek Hazai tulajdonú középvállalat: Semilab, Weszta-T, BHE, Technoorg Linda… Hazai kisvállalkozások, spin-off-ok: együttműködések egyetemekkel kutatóintézetekkel vagy multikkal. Gyakori likviditási gondok. 2010. 07.13.


24

Piaci helyzet – fotovillamos K+F

Semilab, BudaSolar, Kraft – K+F tevékenység is, együttesen 20Mrd Ft éves árbevétel (ami meghaladja a teljes biotechnológiai szektor árbevételét)! Sanyo, GreenSolar(?) … - itthon csak összeszerelés, termelés, exportálás Kis- és középvállalkozások erősek pl. vákuumtechnikában

2010. 07.13.


25

Szakolczai Krisztina az IMNTP Projekt Iroda vezetője, MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet

Recommend Documents