Термогальванический эффект поможет снизить тепловые потери энергии
Парадокс, но при нынешнем уровне развития разработок, как ни экономь — огромное количество энергии исчезает впустую. Согласно данным Агентства по охране внешней среды США треть промышленного потребления энергии в стране уходит на тепловые утраты. Получение кроме того малой части данной энергии обратно свидетельствует большую значительное снижение и экономию ресурсов ущерба окружающей среде от деятельности человека.
Команда исследователей из Массачусетского технологического университета и Стэнфордского университета под управлением доктора наук Гана Чена (Gang Chen) отыскала новый другой метод преобразования низкотемпературных утрат в нужную энергию при разнице температур менее 100 градусов Цельсия.
Новый подход, основанный на явлении называющиеся термогальванический эффект обрисован в статье, размещённой в издании Nature Communications.
Широко известен метод преобразования тепла в электричество посредством термоэлектрических материалов. Они генерируют электроток при наличии разности температуры отдельных участков элемента.
Данный подход «в праве на судьбу» для утилизации тепловых утрат, но владеет двумя системными недочётами. Термоэлектрические материалы хватает дороги, помимо этого, владеют низкой эффективностью преобразований. В самых распространённых условиях, в то время, когда температура источника «теплового мусора» выше температуры воздуха на пара десятков градусов, эффективность утилизации утрат посредством термоэлементов образовывает около 0,5%.
Другой термогальванический процесс применяет в качестве промежуточного звена аккумуляторную батарею. Его сущность в том, что заряд батареи происходит при более большой температуре, чем разряд.
Батарею заряжают по окончании нагрева за счёт применения тепловых утрат, наряду с этим для полного заряда ей требуется меньше энергии, чем в большинстве случаев. По окончании заряда батарею охлаждают и разряжают при обычной температуре. Но оказывается, что в этом случае аккумуляторная батареи способны дать больше энергии, чем было израсходовано на протяжении заряда.
Эту отличие снабжает термогальванический эффект.
Термогальванический эффект был предложен для выработки энергии приблизительно в середине прошлого века, в то время, когда было продемонстрировано, что эффективность способа доходит до 50% эффективности совершенного двигателя Карно.
Заслуга его коллег и профессора Чена в том, что если сравнивать с уникальной совокупностью они добились возможности применения намного меньшей отличия температуры с довольно высокой эффективностью. При разнице температуры 60oC ими взята эффективность преобразования 5,7%.
Помимо этого, учёные применяли общедоступные материалы, такие как медь. Наконец, их совокупность возможно изготовлена достаточно легко и прекрасно интегрируется в существующие производственные цепочки производства аккумуляторная батарей.
Среди очередных задач, стоящих перед исследователями, увеличение плотности мощности, которая ниже, чем у термоэлектрических материалов, не обращая внимания на более высокую эффективность преобразования энергии, повышение скорости зарядно-разрядного цикла и обеспечение надёжности на протяжении долгой эксплуатации. «Потребуется большое количество работы, дабы сделать следующий ход», — даёт предупреждение доктор наук Чен.
по данным MIT