Efektywnie przekształcaj ciepło w energię elektryczną dzięki GMZ Energy

Znaczna część energii, na przykład w samochodach, jest rozpraszana w postaci ciepła w atmosferze, z reguły są to nieodwracalne straty związane oczywiście z niepotrzebnymi wydatkami. Jednak naukowiec Gang Chen, który pracuje w Massachusetts Institute of Technology w Cambridge, USA, postawił sobie za zadanie wykorzystanie tego zmarnowanego ciepła odpadowego do optymalizacji zużycia energii.

Tradycyjnie materiały termoelektrycznezdolne do przekształcania różnicy temperatur w różnicę potencjałów elektrycznych, mają niską efektywność energetyczną, co sprawia, że ​​ich powszechne stosowanie jest niepraktyczne. Ale już w 2004 roku dzięki Gang Chen i Karl Richard Soderberg nanotechnologia, znacznie poprawiło skuteczność jednego z tych materiałów, co dało możliwość stworzenia bardziej opłacalnego urządzenia termoelektryczne. W 2008 roku udoskonalili konwerter termoelektryczny oparty na bizmucie i antymonie o 40 procent.

Aby wprowadzić technologię, stworzyli wynalazcy GMZ Energy. Wykorzystano wczesne osiągnięcia, opracowano generator termoelektrycznyw stanie przywrócić ciepło wytwarzane przez pojazd z powrotem do sieci pokładowej, a tym samym zwiększyć wydajność. Urządzenie (termoelektryczny generator TEG) tworzy różnicę potencjałów, gdy ciepło przepływa przez półprzewodnik z jego górnej części do zimna (podstawy urządzenia).

W konwencjonalnych przetwornikach tego typu wydajność jest zmniejszana z powodu wibracji elektronów, ale innowacja polega na przezwyciężeniu tego szkodliwego efektu, a zatem wydajność energetyczna wzrasta o 30-60 procent w porównaniu z analogami, ponieważ energia jest przenoszona wyłącznie przez ruch elektronów, a nie wibracje.

Najnowsza modyfikacja generatora termoelektrycznego jest w stanie wytrzymać ogrzewanie jego górnej części do 600 stopni Celsjusza, przy temperaturze bazowej 100 stopni Celsjusza. Pozwala to na różnicę 500 stopni Celsjusza w przeliczeniu mocy na 7,2 W przy powierzchni urządzenia wynoszącej zaledwie 4 cm2. Jeśli taki TEG zostanie umieszczony obok rury wydechowej samochodu, obciążenie sieci pokładowej zostanie znacznie zmniejszone, a szkodliwe emisje do atmosfery zostaną zminimalizowane.

Niedawno, przy wsparciu Departamentu Energii USA, naukowcy przedstawili się 200 watowy generator, który planuje się zainstalować na zbiornikach w celu zmniejszenia kosztów paliwa. Podobnie planowana jest optymalizacja w sektorze motoryzacyjnym, w którym oczekuje się zwiększenia wydajności dzięki TEG o 5 procent.

Wiele lat ciężkiej pracy pomogło naukowcom, popełniwszy błędy, nauczyć się wybierać odpowiedni materiał dla każdego określonego zakresu temperatur roboczych, aby wydajność była jak najwyższa.

W bieżącej produkcji generatorów termoelektrycznych GMZ Energy skoncentrowała się na stopach o silnej strukturze krystalicznej, która zapewnia niezawodną stabilność w wysokich temperaturach. Plany przyszłego wykorzystania takich materiałów jak tellurku bizmutu, tellurku ołowiu, krzemu, germanu i innych. Profesor Chen postrzega swój cel jako stymulowanie innowacji, a co najważniejsze, wdrażanie innowacyjnych pomysłów.

Zobacz także na ten temat:Efekt Peltiera - magiczny efekt prądu elektrycznego

Comments

[#1 Michael]

Dziękuję bardzo ciekawy artykuł o termogeneratorach. Wiedziałem, że generatory ciepła były aktywnie wykorzystywane sto lat temu, ale fakt, że technologia rozwija się w naszych czasach, jest dla mnie wiadomością. Żyj i ucz się!

[#2 Alexander]

Przed praktycznym użyciem, nadal stymuluje i stymuluje, czy jest to produkt wyjściowy?

[#3 andy78]

AlexanderGMZ Energy już wykazało działanie termogeneratorów o mocy od 2 do 200 watów. Teraz przygotowują się do wprowadzenia ich do masowej produkcji.

[#4 Marina]

Dzięki, ciekawy artykuł.

[#5 Queeni]

Świetny artykuł dla osób w zbiorniku))

Tank Abrams, na przykład, moc turbiny gazowej wynosi 1500 KM, 1103 kilowatów, i jest 5515 razy więcej niż 200 watów, które kosztują pieniądze i zajmują miejsce, zmniejszają niezawodność, utrudniają konserwację ... bzdura dla takiego zastosowania. A w samochodzie o mocy 7 W wystarczy jedna martwa lampa LED wielkości. Dzieje się tak pomimo tego, że 1) koszt systemu nie poszedł na marne; 2) tylko działający ICE może wytworzyć różnicę temperatur, a przy mocy nowoczesnych silników samochodowych od 50 kW, czyli 7 watów lub 70 watów, nie mają wpływu na warunki pogodowe.