Превратить тепло в электричество

0
314

Новые современные технологии дают отличную возможность превратить тепло в электричество.
Каждый год Национальная лаборатория "Лоренс“ в Ливермор представляет результаты своих экспериментов в области некоторых видов энергии используемых человечеством.

По данным исследования, в 2013 году более 60% энергии используемой в США отдано в природу в виде тепла. Это 293 миллиардов киловатт-часов. Основная ее часть поступает через камины, автомобильные выхлопные газы и выделяется при различных технологических процессах.

Захват этой тепловой энергии в течение длительного времени является задачей многих исследователей.
Не так давно команда ученых специалистов из Стэнфорда, МТИ и Национальной лаборатории линейных ускорений в Калифорнии (SLAC) предложили совершенно инновационный метод для сбора тепла, с помощью которого возможно в будущем, значительно увеличить общую энергетическую эффективность, что в свою очередь может привести к значительному сокращению выбросов двуокиси углерода в окружающую среду.

В большем количестве случаев все методы для сбора энергии тепла основаны на термоэлектрическом эффекте, который получается от разницы в электрических потенциалах, созданных с помощью разницы температур в разных частях данного устройства. Тем не менее такой подход не всегда является обоснованным с финансовой точки зрения, так как для изготовления термоэлектрических генераторов нужны весьма редкие и дорогие материалы. Кроме того, для эффективной работы этих генераторов необходима достаточно большая разница в температурах, которая не всегда может быть достигнута.

Исследователи из Стэнфорда и МИФ предлагают применить термогальванический эффект, который может обеспечить необходимое преобразование тепла в электричество при небольшой разнице температур.

Превратить тепло в электричество
Превратить тепло в электричество

Суть термогальванического эффекта состоит в том, что разряженный аккумулятор нагревается до определенной температуры за счет излишнего тепла, которое исходит от какого-то технологического процесса, например. Во время нагревания она загружается, после окончания зарядки, охлаждается до температуры среды вокруг и разбавляется выделяя энергию, которую можно будет использовать для разнообразных целей.

Напряжение во время зарядки ниже при более высоких температурах, а это значит, что оно ниже, чем напряжение во время разряда. Это не означает, что при разбавлении выделяется больше энергии, чем при подзарядке и эта разница получается за счет тепла.

При экспериментах исследователи использовали специальный аккумулятор, катод которого выполнен из меди ферроцианида и анод из чистой меди. При нагревании батареи до ста градусов и охлаждении ее до шестидесяти, эффективность преобразования была на 5.7%.

Один из членов команды Ю. Чиу из Стэнфордского Университета заявил, что идея имеет огромный потенциал. Практически все электростанции и промышленные предприятия, например металлургические заводы и нефтяные объекты, выделяют огромное количество тепла в нашу окружающую среду, и наша технология могла бы использовать эти перепады температур для целей промышленности, говорит он.

Конечно ученые имеют еще очень много работы, прежде чем технология начнет работать на промышленных предприятиях. В настоящее время батареи, которые они создали, слишком низкая плотность для хранения энергии. Кроме того, они должны найти способ, чтобы значительно ускорить процессы заряда и разряда. И только тогда эти термогальванические технологии смогут конкурировать с термоэлектрическими.





Отправить ответ

Оставьте первый комментарий!

 avatar
   
Уведомление о