ARPA-E - ARPA-E

Agência de Projetos de Pesquisa Avançada - Energia
ARPA-E logo 2021.png
Abreviação ARPA-E
Formação 2009 ; Há 12 anos ( 2009 )
Modelo Organização governamental
Diretor
Vago (Diretor Interino: Jennifer Gerbi)
Organização mãe
Departamento de Energia dos EUA
Local na rede Internet www .arpa-e .energy .gov

ARPA-E , ou Advanced Research Projects Agency – Energy é uma agência governamental dos Estados Unidos encarregada de promover e financiar pesquisas e desenvolvimento de tecnologias avançadas de energia. É modelado após a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA).

O atual Diretor Interino é a Subdiretora de Tecnologia da ARPA-E, Jennifer Gerbi.

História e missão

História legislativa

ARPA-E foi inicialmente concebido por um relatório das Academias Nacionais intitulado Rising Above the Gathering Storm: Energizing and Employing America for a Brighter Economic Future . O relatório descreveu a necessidade de os EUA estimularem a inovação e desenvolverem energia limpa, acessível e confiável. A ARPA-E foi criada oficialmente pelo America COMPETES Act , de autoria do congressista Bart Gordon , dentro do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) em 2007, embora sem um orçamento. O orçamento inicial de cerca de US $ 400 milhões fazia parte da conta de estímulo econômico de fevereiro de 2009. No início de janeiro de 2011, a Lei de Reautorização da América COMPETES de 2010 fez mudanças adicionais na estrutura da ARPA-E; esta estrutura está codificada no Título 42, Capítulo 149, Subcapítulo XVII, § 16538 do Código dos Estados Unidos.

Entre suas principais disposições, a Seção 16538 dispõe que a ARPA-E deve atingir seus objetivos por meio de projetos de tecnologia de energia, fazendo o seguinte:

  1. Identificar e promover avanços revolucionários nas ciências fundamentais e aplicadas;
  2. Traduzir descobertas científicas e invenções de ponta em inovações tecnológicas; e
  3. Acelerar os avanços tecnológicos transformacionais em áreas que a indústria por si só provavelmente não assumirá devido à incerteza técnica e financeira.

Missão

Como o DARPA faz para a tecnologia militar, o ARPA-E tem como objetivo financiar pesquisas de alto risco e alta recompensa envolvendo laboratórios governamentais, indústria privada e universidades que não poderiam ser realizadas de outra forma. O ARPA-E tem quatro objetivos:

  1. Para trazer frescor, entusiasmo e senso de missão para a pesquisa de energia que atrairá as melhores e mais brilhantes mentes dos Estados Unidos;
  2. Focar na pesquisa de energia de transformação criativa que a indústria não pode ou não vai apoiar devido ao seu alto risco, mas que tem alto potencial de recompensa;
  3. Utilizar uma organização semelhante ao ARPA que seja plana, ágil e esparsa, capaz de sustentar por longos períodos aqueles projetos cuja promessa permanece real, enquanto elimina gradualmente programas que não se revelam tão promissores quanto o previsto; e
  4. Para criar uma nova ferramenta para preencher a lacuna entre a pesquisa de energia básica e o desenvolvimento / inovação industrial.

Lançar

A ARPA-E foi criada como parte do ato America COMPETES assinado pelo presidente George W. Bush em agosto de 2007. O presidente Barack Obama anunciou o lançamento da ARPA-E em 27 de abril de 2009 como parte de um anúncio sobre o investimento federal em pesquisa e desenvolvimento e educação científica. Logo após seu lançamento, a ARPA-E lançou seu primeiro Anúncio de Oportunidade de Financiamento , oferecendo US $ 151 milhões no total, com prêmios individuais variando de US $ 500.000 a US $ 9 milhões. Os candidatos enviaram "documentos conceituais" de oito páginas que delineavam o conceito técnico; alguns foram convidados a enviar inscrições completas.

Arun Majumdar , ex-vice-diretor do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley , foi nomeado o primeiro diretor da ARPA-E em setembro de 2009, mais de seis meses após o primeiro financiamento da organização. O secretário de Energia dos EUA, Steven Chu, presidiu a Cúpula de Inovação Energética ARPA-E inaugural em 1 a 3 de março de 2010 em Washington, DC

Linha do tempo

2006

As Academias Nacionais divulgaram o relatório “Rising Above the Gathering Storm”.

9 de agosto de 2007

O presidente George W. Bush sancionou a lei America COMPETES Act que codificou muitas das recomendações do relatório das Academias Nacionais, criando assim a ARPA-E.

27 de abril de 2009

O presidente Barack Obama alocou US $ 400 milhões em financiamento para a ARPA-E da Lei de Recuperação e Reinvestimento Americana de 2009 .

18 de setembro de 2009

O presidente Barack Obama nomeou Arun Majumdar como Diretor da ARPA-E.

22 de outubro de 2009

O Senado confirmou Arun Majumdar como o primeiro Diretor da ARPA-E.

26 de outubro de 2009

O Departamento de Energia concedeu US $ 151 milhões em fundos da Lei de Recuperação para 37 projetos de pesquisa de energia sob o primeiro Anúncio de Oportunidade de Financiamento da ARPA-E.

7 de dezembro de 2009

O secretário de Energia dos EUA, Steven Chu, anunciou a segunda rodada de oportunidades de financiamento da ARPA-E nas áreas de "Eletrocombustíveis", "Materiais e processos inovadores para tecnologias avançadas de captura de carbono (IMPACCT)" e "Baterias para armazenamento de energia elétrica no transporte (BEEST) . ”

1 a 3 de março de 2010

A ARPA-E sediou a “Cúpula de Inovação Energética” inaugural que atraiu mais de 1.700 participantes.

2 de março de 2010

O secretário de energia dos EUA, Steven Chu, anunciou a terceira rodada de oportunidade de financiamento da ARPA-E nas áreas de "Armazenamento escalonável intermitente e despachável em escala de rede (GRIDS)", "Entrega ágil de tecnologia de energia elétrica (ADEPT)" e "Eficiência energética de construção por meio Dispositivos térmicos inovadores (BEET-IT). ”

29 de abril de 2010

O vice-presidente Joe Biden anunciou 37 projetos premiados na segunda oportunidade de financiamento da ARPA-E.

12 de julho de 2010

O Departamento de Energia concedeu US $ 92 milhões para 42 projetos de pesquisa na terceira oportunidade de financiamento da ARPA-E.

8 de dezembro de 2014

Ellen Williams confirmada pelo Senado como diretora da ARPA-E.

16 de março de 2017

O projeto do presidente Donald Trump para o orçamento proposto para eliminar o ARPA-E, declarando que "fornece pequenas doações com impactos mensuráveis ​​limitados e duplica outros programas federais, como as doações do Serviço de Utilidades Rurais do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos e fórmulas de doações para Estados de o Departamento de Transporte. "

28 de junho de 2019

Lane Genatowski confirmado pelo Senado como Diretor da ARPA-E.

ARPA-E e EERE

O ARPA-E foi criado para financiar projetos de tecnologia de energia que traduzam as descobertas e invenções científicas em inovações tecnológicas e aceleram os avanços tecnológicos em áreas de alto risco que a indústria provavelmente não irá perseguir de forma independente. Essa meta é semelhante ao trabalho do Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável (EERE) do Departamento de Energia dos Estados Unidos, que avança projetos de energia limpa de acordo com roteiros estabelecidos. No entanto, o ARPA-E também financia tecnologia avançada em outros espaços, como gás natural e tecnologia de grade. O ARPA-E não financia melhorias incrementais em tecnologias existentes ou roteiros estabelecidos por programas DOE existentes.

Criação do projeto e o processo de revisão

Os programas do ARPA-E são criados por meio de um processo de debate em torno dos méritos e desafios técnico-científicos de potenciais áreas de pesquisa. Os programas devem satisfazer tanto o “impulso de tecnologia” - o mérito técnico de tecnologias de plataforma inovadoras que podem ser aplicadas a sistemas de energia - e a “atração de mercado” - o impacto potencial no mercado e a relação custo-benefício da tecnologia.

Criação de projeto

O processo de criação do programa começa com um “mergulho profundo”, onde um problema de energia é explorado para identificar tópicos potenciais para o desenvolvimento do programa. Os diretores do programa ARPA-E realizam workshops técnicos para reunir informações de especialistas em várias disciplinas sobre tecnologias atuais e futuras. Até o momento, a ARPA-E já sediou ou co-organizou 13 workshops técnicos.

Após cada oficina, o Diretor do Programa propõe um novo programa e o defende contra um conjunto de critérios que justificam sua criação. O Diretor do Programa então refina o programa, incorporando feedback, e busca a aprovação do Diretor. Se for bem-sucedido, um novo programa ARPA-E é criado e um anúncio de oportunidade de financiamento (FOA) é lançado solicitando propostas de projeto.

Processo de revisão por pares

O processo de revisão por pares ARPA-E é projetado para ajudar a impulsionar o sucesso do programa. Durante a revisão da proposta, o ARPA-E solicita feedback externo dos principais especialistas em um determinado campo. Os revisores do ARPA-E avaliam os pedidos ao longo de várias semanas e, em seguida, convocam um painel de revisão.

Uma faceta notável do processo de avaliação da ARPA-E é a oportunidade para o requerente de ler os comentários dos revisores e fornecer uma refutação que a Agência analisa antes de tomar decisões de financiamento. O período de resposta do candidato permite que a ARPA-E evite mal-entendidos, fazendo perguntas esclarecedoras que permitem à ARPA-E tomar decisões informadas.

Financiamento e prêmios

Primeira oportunidade de financiamento

O Departamento de Energia dos EUA e a ARPA-E concederam US $ 151 milhões em fundos da Lei Americana de Recuperação e Reinvestimento em 26 de outubro de 2009 para 37 projetos de pesquisa em energia. Apoiou tecnologias de energia renovável para células solares , turbinas eólicas , perfuração geotérmica , biocombustíveis e culturas de energia de biomassa . As doações também apoiaram tecnologias de eficiência energética , incluindo eletrônica de potência e motores-geradores para veículos avançados , dispositivos para recuperação de calor residual , vidros inteligentes e sistemas de controle para edifícios inteligentes , diodos emissores de luz (LEDs), membranas de osmose reversa para dessalinização de água , catalisadores para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, membranas de células de combustível aprimoradas e materiais magnéticos mais densos em energia para componentes eletrônicos. Seis bolsas foi para armazenamento de energia tecnologias, incluindo um ultracondensador , melhoradas baterias de lítio , baterias de metal-ar que utilizam líquidos iónicos , baterias de sódio líquido , e as baterias de metal líquido . Outros prêmios foram para projetos que realizaram pesquisa e desenvolvimento em um biorreator com potencial para produzir gasolina diretamente da luz solar e dióxido de carbono, e tecnologia de crescimento de cristal para reduzir o custo dos diodos emissores de luz .

Segunda oportunidade de financiamento

O Secretário de Energia dos Estados Unidos, Steven Chu, anunciou uma segunda rodada de oportunidades de financiamento do ARPA-E em 7 de dezembro de 2009. O ARPA-E solicitou projetos que se concentraram em três áreas críticas: Biocombustíveis de Eletricidade (Eletrocombustíveis), Baterias para Armazenamento de Energia Elétrica no Transporte ( BEEST) e Materiais e Processos Inovadores para Tecnologias Avançadas de Captura de Carbono (IMPACCT). Em 29 de abril de 2010, o vice-presidente Biden anunciou os 37 premiados que o ARPA-E havia selecionado entre mais de 540 documentos conceituais iniciais. Os prêmios variaram de cerca de US $ 500.000 a US $ 6 milhões e envolveram uma variedade de laboratórios nacionais, universidades e empresas.

Ao contrário da primeira oportunidade de financiamento, a segunda oportunidade de financiamento designava os envios de projetos por categoria. Dos projetos selecionados, 14 focaram em IMPAACT, 13 em Eletrocombustíveis e 10 em BEEST. Por exemplo, a Harvard Medical School submeteu um projeto sob Eletrocombustíveis intitulado "Engenharia de uma célula de combustível reversa bacteriana", que se concentra no desenvolvimento de uma bactéria que pode converter dióxido de carbono em gasolina. O MIT recebeu um prêmio da BEEST por uma proposta intitulada "Bateria de combustível recarregável semi-sólida", um conceito para a produção de baterias de veículos mais leves, menores e mais baratas. Os projetos do IMPAACT incluíram o "Processo de captura de CO2 usando absorventes de mudança de fase" do GE Global Research Center , que se concentra em um líquido que se torna sólido quando exposto ao dióxido de carbono.

Terceira oportunidade de financiamento

Em 2 de março de 2010, no ARPA-E Energy Innovation Summit inaugural, o secretário de Energia dos EUA, Steven Chu, anunciou uma terceira oportunidade de financiamento para projetos ARPA-E. Como a segunda oportunidade de financiamento, o ARPA-E solicitou projetos por categoria: Armazenamento escalonável intermitente e despachável em escala de rede (GRIDS), Entrega ágil de tecnologia de energia elétrica (ADEPT) e Eficiência energética de construção por meio de termodispositivos inovadores (BEET-IT). GRIDS deu as boas-vindas a projetos que se concentraram na implantação generalizada de armazenamento de energia em escala de rede econômica em duas áreas específicas: 1) projetos de componentes de armazenamento de prova de conceito focados na validação de novos conceitos de armazenamento de energia elétrica além do horizonte e 2) sistema avançado protótipos que abordam deficiências críticas das tecnologias existentes de armazenamento de energia em escala de rede. A ADEPT se concentrou em investir em materiais para avanços fundamentais em soft magnetics, interruptores de alta tensão e armazenamento confiável de carga de alta densidade em três categorias: 1) conversores de energia em escala de chip totalmente integrados para aplicações incluindo, mas não se limitando a, compacto, drivers eficientes para iluminação de estado sólido, microinversores distribuídos para fotovoltaicos e fontes de alimentação de chip único para computadores, 2) conversores de energia integrados de pacote de escala de quilowatts, permitindo aplicações como inversores eficientes de baixo custo para fotovoltaicos ligados à rede e variáveis motores de velocidade e 3) conversão de energia leve, de estado sólido e de média tensão para aplicações de alta potência, como subestações elétricas de estado sólido e geradores de turbinas eólicas. O BEET-IT solicitou projetos de tecnologias de refrigeração com eficiência energética e condicionadores de ar (AC) para edifícios para economizar energia e reduzir as emissões de GEE nas seguintes áreas: 1) sistemas de refrigeração que utilizam refrigerantes com baixo potencial de aquecimento global ; 2) sistemas de ar condicionado (AC) com eficiência energética para climas quentes e úmidos com um coeficiente de desempenho (COP) aumentado ; e 3) sistemas de compressão de vapor AC para climas quentes para recircular cargas de ar com um COP aumentado.

O secretário Chu anunciou a seleção de 43 projetos em GRIDS, ADEPT e BEET-IT em 12 de julho de 2010. Os prêmios totalizaram $ 92 milhões e variaram de $ 400.000 a $ 5 milhões. A premiação incluiu 14 projetos em ADEPT, 17 projetos em BEET-IT e 12 projetos em GRIDS. Exemplos de projetos premiados incluem uma "bateria de fluxo de chumbo ácido solúvel" que bombeia produtos químicos através de uma célula de bateria quando a eletricidade é necessária (GRIDS), "Módulos de energia de carboneto de silício para conversão de energia em escala de rede" que usa transistores avançados para tornar a rede elétrica mais flexível e controlável (ADEPT), e um "Ciclo de Resfriamento por Osmose-Absorção", um novo sistema de ar condicionado que usa água como refrigerante, em vez de produtos químicos (BEET-IT).

Quarta oportunidade de financiamento

A quarta rodada de financiamento da ARPA-E foi anunciada em 20 de abril de 2011 e premiou projetos em cinco áreas de tecnologia: Plantas projetadas para substituir petróleo (PETRO), Armazenamento térmico avançado de alta energia (HEATS), Alternativas de terras raras em tecnologias críticas (REACT), Integração de Rede de Eletricidade Verde (GENI) e Entrega Ágil Solar de Tecnologia de Energia Elétrica (Solar ADEPT). A PETRO se concentrou em projetos que tinham sistemas para criar biocombustíveis a partir de fontes domésticas, como tabaco e pinheiros, pela metade de seu custo atual. A REACT financiou alternativas tecnológicas de estágio inicial que reduziram ou eliminaram a dependência de materiais de terras raras , desenvolvendo substitutos em duas áreas principais: motores de veículos elétricos e geradores eólicos. HEATS financiou projetos que promoveram o avanço na tecnologia de armazenamento de energia térmica. A GENI se concentrou no financiamento de software e hardware que pudesse controlar de forma confiável a rede da rede. Solar ADEPT aceitou projetos que integraram eletrônica de potência em painéis solares e fazendas solares para extrair e fornecer energia de forma mais eficiente.

Os Prêmios pela quarta oportunidade de financiamento foram anunciados em 29 de setembro de 2011. Os 60 projetos receberam US $ 156 milhões do orçamento do ano fiscal de 2011 do ARPA-E. Entre os projetos premiados estão um projeto que aumenta a produção de terebintina , um biocombustível líquido natural (PETRO); um projeto intitulado "Magneto Permanente à Base de Manganês", que reduz o custo de turbinas eólicas e veículos elétricos, desenvolvendo uma substituição para ímãs de terras raras com base em um composto inovador usando matéria de manganês (REACT); um projeto intitulado "HybriSol", que desenvolve uma bateria de calor para armazenar energia do sol (HEATS); projeto que desenvolve um novo sistema que permite o controle automatizado e em tempo real das linhas de transmissão que compõem a rede elétrica (GENI); e um projeto que desenvolve eletrônicos leves para conectar a painéis solares fotovoltaicos a serem instalados em paredes ou telhados.

Cúpula de inovação energética ARPA-E

Desde 2010, o ARPA-E sediou o Energy Innovation Summit. A 10ª Cúpula foi realizada de 8 a 10 de julho de 2019 em Denver, Colorado , e a 11ª Cúpula acontecerá de 17 a 19 de março de 2021 no Gaylord Convention Center, perto de Washington, DC

Realizações ARPA-E

O ARPA-E gerou mais de 1.000 projetos desde o início, atraiu cerca de US $ 4,9 bilhões em investimentos privados para 179 desses projetos, com US $ 2,6 bilhões investidos em P&D pelo governo dos EUA. Artigos de pesquisa publicados e revisados ​​por pares também são uma saída significativa, totalizando 4.614. Além disso, o programa gerou 716 patentes.

Veja também

Referências

links externos