Cilj predlaganega projekta je razviti zelo visokotemperaturne toplotne črpalke (BCMAT), ki uporabljajo industrijske toplotne odpadke pod 90 °C, da bi jih učinkovito pretvorili v koristno toploto pri temperaturah do 150 °C. Gre za projekt v sodelovanju med tehnološkim podjetjem, specializiranim za prevrednotenje industrijske odpadne toplote in visokotemperaturnih tlačnih volumetričnih sistemov, ter raziskovalnim centrom, specializiranim za sisteme za kompresijo pare in nove delovne tekočine z nizkim potencialom globalnega segrevanja (PCA). Ko je odpadna toplota v industriji višja od 150 °C, se lahko uporablja neposredno v obliki toplote za proizvodne procese ali za njeno pretvorbo v električno energijo. Vendar pa se v različnih industrijskih sektorjih zaznajo emisije velikih količin odpadne toplote pri temperaturah okoli 80–90 °C, s katerimi se povezujejo potrebe po toplotni moči za njihove proizvodne procese pri višjih temperaturah do 150 °C. Vse to povzroča, da ga ni mogoče neposredno uporabiti in na koncu oddajati v ozračje. Tehnologija BCMAT bi omogočila recikliranje teh toplotnih odpadkov in njihovo pretvorbo v koristno toploto, saj bi lahko nadomestila uporabo fosilnih goriv za proizvodnjo toplote. Trenutno so obstoječe toplotne črpalke na trgu za industrijsko uporabo omejene na proizvodnjo temperatur pod 90 °C in temperature hladnega ostrenja do 40–50 °C. Razvoj opreme BCMAT, ki bi lahko upoštevala temperature hladnega ostrenja do 90 °C in proizvajala koristno toploto nad 100 °C (do 150 °C) z okolju prijaznimi hladilnimi sredstvi, bi pomenila oblikovanje novega industrijskega izdelka z velikimi možnostmi za uporabo in ki bi pripomogla k povečanju industrijske energetske učinkovitosti in zmanjšanju emisij CO2. V predlaganem tehnološkem razvoju se bodo prej preučile zahteve za oblikovanje skupine BCMAT na podlagi karakterizacije industrijskih virov odpadne toplote in potreb po uporabni toploti za proizvodne procese v istih industrijskih sektorjih, pri čemer se bodo vzpostavile osnove za oblikovanje ekipe, ki jo je treba razviti. V tehnološkem izzivu, predlaganem za dosego ekipe BCMAT, se izkušnje udeležencev pridružijo soočanju z glavnimi izzivi te tehnologije, ki gredo skozi izbiro konfiguracije in delovne tekočine, razvoj visokotemperaturne tehnologije, gradnjo, karakterizacijo in optimizacijo prototipa, da bi dosegli konkurenčen predindustrijski prototip. Po vzpostavitvi projektnih podlag se določi binomija konfiguracije in hlajenja, saj oba dejavnika neposredno vplivata na energetsko učinkovitost sistema (COP). Analizirane bodo konfiguracije za povečanje učinkovitosti brez prevelike kompleksnosti in visokotemperaturnih hladilnih sredstev na podlagi HFO (hidrofluoroolefinov) s potencialom ničelnega tanjšanja ozonskega plašča in z nizkimi vrednostmi GWP. V ta namen se bodo simulacije izvajale z lastno programsko opremo za ocenjevanje in hladnejše konfiguracije v obratovalnih pogojih. Za kompresijski sistem ima vodilno podjetje projekta tehnološko osnovo za svoj razvoj, ki temelji na sistemih za raztezanje pare, ki jih je trenutno razvil, in se mora prilagoditi zahtevam stopnje stiskanja, ki so potrebne v aplikaciji. Na koncu bomo nadaljevali z načrtovanjem in izdelavo prototipa BCMAT, pri čemer bomo izbrali tehnologijo najustreznejših sestavnih elementov. Ta prototip bo eksperimentalno označen v širokem razponu proizvodnih temperatur in hladni osredotočenosti, kar bo omogočilo karakterizacijo in optimizacijo predkonkurenčnega industrijskega prototipa.
