Vasco Teixeira

Vasco Teixeira

Universidade do Minhovasco@fisica.uminho.pt

“Promoção da competitividade das empresas no setor das energias renováveis: cooperação Universidade/ Indústria”

Forum Internacional - Portugal Energy Power"energia made in Portugal" Energy Meetings, Alfândega, Porto 20.11.2013

“Os fundos comunitários são a principal alavanca das políticas de crescimento, emprego e coesão territorial e das reformas estruturais de que precisamos”

Vasco Teixeira

• Enquadramento: PME’s e o Espaço Europeu da Investigação

• Universidade do Minho e a colaboração I&DT com o tecido empresarial

• Novas formas de energia: nanotecnologia aplicada ao setor fotovoltaico

• Integração Arquitetónica de Energia Solar Fotovoltaica em Edifícios• Exemplo de projeto Tecnologia Fotovoltaica com industria nacional:• O projeto Solar Tiles

• Programas de Financiamento• O novo Programa-Quadro Europeu de Investigação e Inovação

Horizonte 2020 e o Quadro Estratégico Europeu 2014-2020 - Europa 2020 e - O novo QREN e a iniciativa Norte 2020 - Programa para a Competitividade das Empresas e das PME - Horizonte 2020 -PME’s no Horizonte 2020

Tópicos a abordar

Vasco Teixeira

O empreendedorismo e a inovação são considerados como

objetivos prioritários para o desenvolvimento e para o aumento

da competitividade da economia nacional.

Portugal deverá construir uma nova realidade económica,

competitiva e aberta ao mundo, alicerçada em conhecimento e

inovação, capital humano altamente qualificado e forte espírito

empreendedor.

Quadro Financeiro Plurianual EU 2014-2020 ~970 mil milhões €

Desafio chave: estabilizar o sistema financeiro e económico

tomando medidas para criar oportunidades económicas

Enquadramento

Vasco Teixeira

A competitividade e o patamar de desenvolvimento das regiões na União Europeia são promovidos por inúmeros fatores dos quais se podem destacar o:

- capital humano- o ambiente político- as políticas públicas regionais e europeias- o tecido empresarial e industrial- e os contributos para a sociedade das instituições de Investigação e Desenvolvimento e Inovação (I&DI).

Enquadramento

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As PME – motores de crescimento

• O êxito económico da Europa depende em grande parte da capacidade das pequenas e médias empresas (PME) para atingirem o seu potencial de crescimento.

• Existem cerca de 23 milhões de PME na Europa

• As PME contribuem com mais de metade do valor acrescentado total da atividade económica não financeira e nos últimos cinco anos [1] criaram 80% dos novos postos de trabalho na Europa.

Cerca de 35% da investigação na Europa é produzida nas universidades.

[1] Base de dados das estatísticas estruturais das empresas (Eurostat) http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/european_business/data/database

Enquadramento

Vasco Teixeira

Investimento em I&D faz parte da solução para recuperar a economia

Observou-se a regra de que quanto maior for a intensidade média em I&D no passado mais rápido o crescimento económico no presente

I&D na Europa

Vasco Teixeira

A UE aspira a tornar-se a economia baseada no conhecimento mais dinâmica do mundo, o que pressupõe um forte investimento na investigação, na educação e na formação, que proporcionam aos cidadãos acesso a esses novos conhecimentos.

A investigação e o desenvolvimento (I&D), constituem a chave para o futuro do crescimento económico e do emprego. O objetivo da UE é aumentar o investimento nesta área de forma a alinhar a despesa em I&D pela dos Estados Unidos e do Japão.

Despesa em I&D na Europa é inferior a 2 %, contra 2,6 % nos EUA e 3,4 % no Japão, sobretudo devido a níveis inferiores de investimento privado.

O conceito de Espaço Europeu da Investigação (EEI) procura em primeiro lugar consolidar o mercado interno europeu, expandindo-o à livre circulação de investigadores, tecnologias e conhecimentos.

I&D na EuropaEspaço Europeu da Investigação

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6PQ (2004-2006) UMinho participou em 50 projetos

7PQ (2007-2013)UMinho participa em 74 projetos (dados set. 2013)

FCT ~400 projetos financiados ( >500 bolseiros de I&D)

QREN (AdI)64 projetos I&DT Copromoção com empresas

Projetos na UMinhoFCT, QREN, 6PQ & 7PQ

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Impacto da Nanotecnologia na economia global

$300B Electrónica

$340B Materiais

$180B Produtos Farmacêuticos

$100B Síntese química

$70B Aeroespacial

$20B Ferramentas (metalurgicas)

$30B Saúde e Medicina

$45B Sustentatibilidade

• Previsões do mercado Nanotech: • $1 Trillion nos próximos 10-12 anos

Sources: US National Science Foundation

Energia e Nanotecnologia

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Top DownTop DownBottom UpBottom Up

Nanotecnologia

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-Novos comportamentos dos materiais à nanoescala não são

necessáriamente previstos a partir daqueles observados à escala macroscópica.

-As variações mais importantes são provocadas não pela ordem de grandeza

da redução no tamanho, mas pelos novos fenómenos observados, que são

intrínsecos ou tornam-se dominantes à nanoescala.

-Estes fenómenos incluem confinamento devido ao tamanho, predominância

de fenómenos de interface (à nanoescala, a relação superfície/volume é

particularmente dominante) e fenómenos quânticos.

Materiais à nanoescala

Potencial para incorporação de nanomateriais em novos produtos fotovoltaicos (BIPV)

Energia e Nanotecnologia

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Integração Arquitetónica de Energia Solar

Fotovoltaica em Edifícios (BIPV)

O conceito BIPV visa tornar os equipamentos geradores (painéis

fotovoltaicos) em componentes de construção que possam ser

integrados de uma forma estética e harmoniosa na construção de

edifícios com design contemporâneo, amigos do ambiente e

energeticamente auto sustentáveis

Os materiais fotovoltaicos devem ser aqueles que apresentam

maior flexibilidade, funcional e formal, na prossecução de alguns

dos objetivos inerentes à sustentabilidade energética dos

edifícios. Estima-se que mercado de construção de células fotovoltaicas integradas (BIPV) vai ultrapassar US $ 4 biliões em receitas em 2013 e ultrapassar US $ 8 biliões em 2015.

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Cadeia de valor da tecnologia baseada em c-Si

As tecnologias FV de 1.ª geração, representando o estado da arte, são completamente dominadas pelas células de silício cristalino (c-Si), nas suas configurações mono (obtidas através do corte de um lingote de um monocristal de Si puro) e multicristalina (resultante de um lingote de Si com múltiplos cristais).

Estas representam a geração que ainda hoje detêm cerca de 85% do mercado global.

Tecnologias Fotovoltaicas

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Na 2.ª geração incluem-se os (nano)materiais que se inserem na chamada tecnologia de filmes finos, onde o material (ultra-fino) semicondutor é depositado em substratos de grande área como por exemplo, o vidro, plástico ou mesmo metal, e por conseguinte, apropriados à produção em larga escala. Nesta tecnologia, as soluções mais utilizadas consistem na utilização do silício amorfo (a-Si), com uma fatia de cerca de 8% do mercado, o Telureto de Cádmio (CdTe), com 5%, o Disseleneto de Cobre-Índio-Gálio (CuInGaSe2 - CIGS), com 1%

Estrutura dos materiais de uma célula FV de CIGS e (b) esquema ilustrativo da estrutura em (a). Fonte: MRS BULLETIN • VOLUME 32 • MARCH 2007

E um conjunto de novos materiais emergentes, com elevado potencial de utilização, não obstante estarem ainda em fase de investigação cientifica. Neste grupo, destacam-se principalmente as designadas células sensibilizadas por corante (Grätzel cells).

Tecnologias Fotovoltaicas

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Aplicações Arquitetónicas (BIPV)

PARQUES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Edifício SOLAR XXIUm edifício energeticamente eficiente em PortugalCampus do LNEG , Lumiar, Lisboa

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Aplicações Arquitetónicas (BIPV)

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Projeto NanoValor

O Projeto NanoValor tem como principal missão reforçar os laços institucionais entre os atores-chave na área da Nanotecnologia das regiões do Norte de Portugal e da Galiza, através da criação e formalização de um Pólo de Competitividade (PCT).

NanoValor - Todos por uma Euroregião de Excelência em Nanotecnologia!

Connecting nanoScience and Technology

www.nanovalor.org

Nanovalor: “Criação de um Pólo de Competitividade em Nanotecnologia para

capitalização do potencial de I&DT na Euroregião Norte de Portugal-Galiza”

Vasco Teixeira

Projeto de energia solar integrada em revestimentos - a inovação na indústria da construção

Projeto Solar Tiles

Solar Tiles: Desenvolvimento de Sistemas Solares

Fotovoltaicos em Coberturas e Revestimentos Cerâmicos

Vasco Teixeira

• Desenvolver uma solução construtiva integrada estético e

funcional, que minimize problemas derivados da instalação e/ou

manutenção dos painéis solares

• Pretende-se contribuir para um novo tipo de arquitetura de edifícios,

que inclua o eco-design, fachadas e coberturas de edifícios

baseados em materiais cerâmicos fotovoltaicos multifuncionais

de valor acrescentado baseado em nanomateriais

• Dinamizar a cooperação entre empresas de sectores

tradicionais e empresas de tecnologias avançadas (produtores de

telhas e revestimentos cerâmicos para fachadas de edifícios e

tecnologias fotovoltaicas/nanomateriais)

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Tecnologia Plasma (PVD e PECVD)

Algumas amostras de substratos cerâmicos das empresas parceiras do SolarTiles

Sistema de Deposição PVD de filmes finos (Centro de Física da Universidade do Minho)

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Exemplo de ensaios de células fotovoltaicas de filme fino efetuados em substratos cerâmicos das empresas parceiras do SolarTiles

Proposta de design para os módulos fotovoltaicos integrados em fachadas cerâmicas (fonte: Revigrés)

Solar Tiles - módulos fotovoltaicos para integração em fachadas cerâmicas

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SPECTRALLY SELECTIVE SURFACES FOR SOLAR ENERGY APPLICATIONSNanolayered and nano-graded coatings – Solar selective surfaces

a = 91 % e = 4 %

Schematics of a multilayered nanocomposite coating produced b DC magnetron sputtering. Coating system: Mo-Al2O3

Cortesia AoSol, Lda

C. Nunes, V. Teixeira, M.L. Prates, N.P. Barradas, A.D. Sequeira, “Graded selective coatings based on chromium and titanium oxynitride”, Thin Solid Films, 442 (2003), p.173-178

Black top surface (Mo-MoO2-Al2O3)

Gradient cermet coating Mo-Al2O3

IR reflector Mo-Al composite layer

Metallic substrate

Energia e Nanotecnologia

Vasco Teixeira

Nanocomposite graded coatings with dispersed nanoparticles

“Novel nanocomposite coatings with dispersed organic nanoparticles for solar absorbers”, C. Nunes, A. J. Martins, M. J. Brites, M. Lopes Prates, V. Teixeira, M. J. Carvalho, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Vol.8, 1–5 2008

Energia e Nanotecnologia

Vasco Teixeira

Thermochromic materials - smart coatings for window IR control

500 1000 1500 2000 25000

10

20

30

40

50

70ºC

Tra

nsm

ittan

ce (

%)

Wavelength (nm)

10ºC

Semiconductor Monoclinic phase

MetallicTetragonal phase

Reversible

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Heating Cooling

Tra

nsm

ittance

(%

)

Temperature ºC

Ts = 40ºC

=2.5 m

Thermochromic coatings: V0.97W0.03O2EU-6FP-017761-CRAFT-2005-"TERMOGLAZE: Production of thermochromic glazings for energy saving applications“, Uminho, Vasco Teixeira

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A Agenda da Competitividade do QREN (2007-2013) assume como principal objetivo a contribuição para a promoção de níveis de crescimento económico que assegurem a retoma sustentada da trajetória de convergência real da economia portuguesa com a União Europeia, baseada na competitividade do país e das suas regiões, das empresas e dos territórios. O QREN mobiliza 3 grandes Sistemas de Incentivos (SI) que visam promover a produtividade e a competitividade: SI Inovação, SI Qualificação e Internacionalização das Pequenas e Médias Empresas e SI Investigação e Desenvolvimento Tecnológico

QREN

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O Programa Estratégico para o Empreendedorismo e a Inovação (+e+i) é um programa transversal ao Governo, aberto à sociedade civil.

O +e+i ambiciona uma sociedade mais empreendedora, uma base alargada de empresas inovadoras e com forte componente exportadora, um país em rede e inserido nas redes internacionais de empreendedorismo, conhecimento e inovação, e orientado a resultados.

+e+i

http://www.ei.gov.pt

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O 7º Programa Quadro de Investigação & Desenvolvimento Tecnológico, com um orçamento global superior a 50 mil milhões de euros para o período 2007-2013, é o maior instrumento da Comunidade Europeia especificamente orientado para o apoio à investigação, através do co-financiamento de projetos de investigação, desenvolvimento tecnológico e demonstração.

O apoio financeiro é concedido na base de concursos em competição e mediante um processo independente de avaliação das propostas apresentadas.

7PQ

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7PQCooperação

http://cordis.europa.eu/fp7/cooperation/home_en.htm

Vasco TeixeiraFonte: Julho 2012, GPPQ –Gabinete de Promoção do 7º Programa-Quadro de I&DT

PME’s no 7PQ

Expectativa no final do FP7 •17,000 PMEs participantes no FP7 •€ 7 biliões para as SMEs

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A Comissão propõe cinco objetivos quantificáveis para a UE no horizonte de 2020 que irão enquadrar o processo e que deverão ser traduzidos em objetivos nacionais:

-emprego

-investigação e inovação

-alterações climáticas e energia

-Educação

-luta contra a pobreza

Europa 2020

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• Desafios de longo prazo - globalização, pressão sobre os recursos, envelhecimento da população

• A estratégia Europa 2020 estabelece três prioridades que se reforçam mutuamente:

– Crescimento inteligente: desenvolver uma economia baseada no conhecimento e na inovação

– Crescimento sustentável: promover uma economia mais eficiente em termos de utilização dos recursos, mais ecológica e mais competitiva.

– Crescimento inclusivo: fomentar uma economia com níveis elevados de emprego que assegura a coesão social e territorial.

Europa 2020

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Grandes objetivos para a UE:

– 75 % da população de idade compreendida entre 20 e 64 anos deve estar empregada

– 3 % do PIB da UE deve ser investido em I&D

– os objetivos em matéria de clima/energia «20/20/20» devem ser cumpridos (incluindo uma subida para 30 % do objetivo para a redução das emissões, se as condições o permitirem)

– A taxa de abandono escolar precoce deve ser inferior a 10 % e pelo menos 40 % da geração mais jovem deve dispor de um diploma de ensino superior

– 20 milhões de pessoas devem deixar de estar sujeitas ao risco de pobreza

Europa 2020

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Estratégia Europa 2020 e Eficiência Energética

A eficiência energética está no cerne da Estratégia “Europa 2020” para um crescimento inteligente, sustentável e inclusivo e da transição para uma economia eficiente em termos de recursos.

A eficiência energética é uma das formas mais eficazes em termos de custos para melhorar a segurança do aprovisionamento energético e reduzir as emissões de gases com efeito de estufa e outros poluentes.

Em muitos aspetos, a eficiência energética pode ser encarada como o maior recurso energético da Europa.

O maior potencial de poupança de energia é o oferecido pelos edifícios (o segundo é o oferecido pelos transportes)

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Norte 2020: a estratégia de desenvolvimento regional 2014-2020

Iniciativa da Comissão de Coordenação e Desenvolvimento Regional do Norte (CCDR-N) decorre até junho de 2013. Visa concertar um Diagnóstico Prospetivo, uma Estratégia e um Plano de Ação Regional para o próximo período de programação dos fundos estruturais a aplicar no período 2014-2020.

O Norte 2020 visa responder aos desafios consagrados na estratégia Europa 2020 - a promoção de um crescimento inteligente, inclusivo e sustentável, e tem como objetivo incentivar o envolvimento e participação dos vários atores regionais no processo de definição da estratégia de desenvolvimento regional, que marcará o futuro da região Norte.

Um dos grandes objetivos é alcançar a convergência com as outras regiões europeias, ou seja, que a região Norte passe dos atuais 62,2% para 75% do PIB per capita médio da EU.

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Os fundos estruturais para o investimento terão de ser usados de modo racional, em estreita cooperação com os outros fundos europeus, garantindo coesão, mais competitividade e emprego, e geridos segundo um modelo descentralizado para atender as especificidades de cada região.

A aposta numa Região do Conhecimento e da Inovação, reforçada pelo investimento em Educação, I&D e Inovação é também essencial para o crescimento económico, competitividade das empresas através da especialização inteligente e para o desenvolvimento da região Norte.

Norte 2020: a estratégia de desenvolvimento regional 2014-2020

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Estratégias de Inovação Regionais para a Especialização Inteligente (Estratégias RIS3)

São agendas de transformação económica integradas de base local, para que os Fundos Estruturais da UE possam ser utilizados mais eficientemente e a que as sinergias entre as políticas europeias, nacionais e regionais, bem como os investimentos públicos e privados, possam ser intensificadas.

Especialização Inteligente significa identificar as características e os ativos exclusivos de cada região, realçar as vantagens competitivas de cada região e mobilizar as partes interessadas e os recursos a nível regional em torno de uma visão do futuro orientada para a excelência, explorando as respetivas oportunidades económicas e tendências emergentes, tomando medidas para potenciar o seu crescimento económico.

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As grandes prioridades para a intervenção dos fundos comunitários definidas pelo governo no âmbito do chamado novo QREN (Quadro Estratégico Europeu 2014-2020) são:

- a competitividade da economia portuguesa e das regiões; - a formação de capital humano; - o desenvolvimento sustentável- e a coesão social e territorial.

- O pacote financeiro para o Quadro Estratégico Comum (novo QREN) está ainda dependente de um acordo sobre o orçamento comunitário para o período 2014-2020

Quadro Estratégico Comum 2014-2020(novo QREN)

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Quadro Estratégico Comum 2014-2020

Um conjunto de 12 apostas que o Governo identificou como prioritário para a intervenção dos futuros programas regionais:

1-atribuição de incentivos a PME com investimentos em cluster inseridos na estratégia de especialização inteligente;2-fomento da inovação produzida nos centros de conhecimentos regionais;3- cooperação económica, com objetivos de internacionalização, partilha de recursos, formação e certificação de competências;4-incubação empresarial e micro incubação em áreas urbanas;5-fomento de parcerias intermunicipais para a atração de pequenos e médios investidores;6-apoio ao empreendedorismo local e ao autoemprego;7-apoio às empresas sociais e a promoção do terceiro setor;8-reabilitação urbana;9-valorização turística;10-estímulo a projetos de desenvolvimento rural;11-eficiência energética nos equipamentos públicos e na habitação,12-mobilidade urbana sustentável.

Vasco Teixeira

• Proposta da Comissão para um programa de financiamento de ciência e inovação de ~70 mil milhões de euros (2014-2020)

• Parte das propostas para o próximo orçamento da UE, complementando os Fundos Estruturais, Educação, etc

• Parte da Estratégia Europa 2020, a União da Inovação e o Espaço Europeu de Investigação:

Respondendo à crise económica para investir na criação de empregos e aumentar o crescimento

Dirigindo-se às preocupações das pessoas sobre os seus meios de subsistência, saúde, envelhecimento, segurança, e ambiente.

Reforçando a posição global da UE em investigação, inovação e tecnologia

Horizonte 2020www.ec.europa.eu /research/horizon2020

O que é o Horizonte 2020

Vasco Teixeira

Estrutura e objetivos do Horizonte 2020

Horizonte 2020

Acesso Simplificado

Liderança Industrial

- Liderança em tecnologias facilitadoras e industriais (LEIT) 13 781 M€

- TIC- Nanotecnologias, materiais, biotecnologia,

fabrico e transformação avançados- Espaço

- Acesso ao financiamento de risco 3 538 M€- Inovação nas PMEs 619 M€ complementado

por 6829 M€ (expect. 5% Desafios Societais)

Excelência científica

- Conselho Europeu de Investigação (ERC) 13 268 M€- Tecnologias Futuras e Emergentes (FET) 3 100 Meuro€- Ações Marie Curie (formação e desenvolvimento de carreira) 5 572

M€- Infraestruturas de investigação 2 478 M€

Objetivos e princípios partilhados

Conjunto único de regras de participação

Prioridades da Estratégia Europa 2020

Espaço Europeu de Investigação (ERA)Cooperação internacional

Desafios Societais

- Saúde, alterações demográficas e bem-estar 8 033 M€

- Segurança alimentar, agricultura sustentável, investigação marinha e marítima e bio-economia 4 152 M€

- Energia segura, não poluente e eficiente 5782M€

- Transportes inteligentes, ecológicos e integrados 6 802 M€

- Ação climática, eficiência na utilização dos recursos e matérias primas 3 160 M€

- Sociedades inclusivas, inovadoras e seguras 3 819M€

- EIT e JRC 800 M€ , 1 962 M€

Coerência com outras

ações da UE e dos

Estados-Membros

www.ec.europa.eu /research/horizon2020

~70 mil milhões de euros

Vasco Teixeira

As PME terão oportunidade de participar nos três pilares, especialmente em:

-FET(Future and Emerging Technologies)-Ações Marie Curie-Liderança nas Tecnologias Industriais-Acesso a Financiamento de risco -Inovação para PME (Eurostars2, Apoio orientado para o

mercado, Promoção da capacidade de inovação nas PME)-Desafios Societais

• Percentagem de 20% do orçamento da Liderança Industrial e dos Desafios Societais deverá ser atribuído a empresas.

• Novo instrumento para as PME (SBIR); permite a uma única PME candidatar-se a financiamento; o esquema Investigação em Benefício das PME desaparece

• Grandes projetos ou projetos mais próximos do mercado a serem financiados com financiamento complementar dos fundos estruturais

PME’s no Horizonte 2020

Vasco Teixeira

Programa para a Competitividade das Empresas e das PME - COSME

Tem como objetivos principais promover uma cultura empreendedora que vise a criação de empresas, facilitar o acesso ao financiamento, criando em simultâneo um ambiente favorável à criação e crescimento das PME, garantir um reforço e uma sustentabilidade da competitividade das empresas na U.E., associando criação de emprego.

O Programa COSME visa: • Empreendedores, em especial as PME, que irão beneficiar de um acesso facilitado a financiamentos para as suas empresas;

• Cidadãos que procuram o auto-emprego e encontram dificuldades em criar as suas próprias empresas;

• As diferentes autoridades dos Estados Membros da U.E., a quem será garantido um melhor apoio nos seus esforços de elaboração e implementação de reformas políticas;

Vasco Teixeira

Horizonte 2020 e COSME são programas complementares para o crescimento económico e criação de emprego

Focus diferenciado:

• Horizonte 2020 = crescimento pela inovação

• COSME = suporte à criação de um ambiente favorável aos negócios e a competitividade

Coordenação próxima, p.ex:

• Instrumentos financeiros integrados em ambos os programas servindo objetivos complementares• Enterprise Europe Network no COSME, mas com apoio às PMEs para obtenção de fundos EU

Ligações com o programa COSME

Vasco Teixeira

-Investigação e inovação são essenciais na internacionalização das PME´s

-O desempenho energético dos edifícios é a chave para alcançar os objetivos Europeus em Clima & Energia

A tecnologia fotovoltaica é uma promissora solução que visa a captação da radiação solar e sua transformação em eletricidade para consequente uso em massa. Novos nanomateriais fotovoltaicos permitirão desenvolver novas soluções construtivas integradas promovendo a sustentabilidade energética na construção civil

-O Programa-Quadro Horizonte 2020 oferece novas e numerosas oportunidades para a investigação e desenvolvimento na Europa que vão apoiar e acelerar a transformação tecnológica e a recuperação económica da Europa

-As prioridades da estratégia Europa2020 e da sua iniciativa União da Inovação são referenciais para o desenvolvimento da política de inovação em Portugal para os próximos anos. O novo programa quadro europeu para a Investigação e Inovação para 2014-2020, Horizonte 2020 apresenta oportunidades de financiamento para a área da Energia, Materiais e Matérias primas, Micro e Nanotecnologia, entre muito outras.

Considerações finais