Энергетические системы, которые питают нашу жизнь, также тратят много тепла: подумайте о потерях в трубах горячей воды в зданиях и выхлопных трубах транспортных средств. Ученые из Университета штата Пенсильвания разработали новый гибкий термоэлектрический генератор, который может обволакивать трубы и другие горячие поверхности и преобразовывать потерянное тепло в энергию. Это работает лучше, чем ожидалось.
«Большая часть тепла, выделяемого при использовании энергии, по существу теряется, часто теряется в окружающей среде», — говорит Шашанк Прия, профессор материаловедения и инженерии в Пенсильванском университете. «У нас никогда не было доступных методов улавливания и преобразования этого тепла в полезную энергию в гибких формах».
И сегодня?
Исследователи работают над повышением эффективности термоэлектрических генераторов, которые преобразуют изменения температуры в электричество. Что они получили? Новый производственный процесс для производства гибких устройств, которые рекуперируют отходящее тепло и очень эффективно преобразуют его в энергию. Открытие, которое может оказать большое влияние на развитие тепловых и электрических генераторов.
Гибкий генератор, индивидуальная энергия
Гибкие устройства не нужно приклеивать к жесткой опоре, они лучше адаптируются к изогнутым поверхностям, таким как трубы: эффективность гарантирована.
В ходе испытаний, проведенных на дымоходе, ученые сообщается в Applied Materials & Interfaces что новый генератор обладал удельной мощностью выше 150% по сравнению с другими ведущими технологиями. При испытании на горячей поверхности увеличенная версия с размерами чуть более 19 квадратных сантиметров (3 квадратных дюйма) сохранил преимущество в плотности мощности на 115%.
«Представьте себе промышленную электростанцию с трубами длиной в сотни метров», — говорит Прия. «Если мы сможем обернуть этот генератор вокруг таких больших поверхностей, мы сможем генерировать киловатты энергии из потерянного тепла. Тепло, которое сегодня просто выбрасывается».
Как создаются эти гибкие устройства
Термоэлектрические модули, входящие в состав этого «индивидуального» генератора энергия они состоят из групп из множества маленьких пар, сравнимых со столами на двух ножках. Многие из этих двуногих пар соединены вместе, образуя плоское квадратное устройство.
Тестовый генератор состоит из 72 пар. Его эффективность показывает возможность создания крупногабаритных термоэлектрических генераторов, не теряющих производительности и удельной мощности при масштабировании до больших размеров.
В течение нескольких лет, учитывая цены некоторых источников, такие устройства могут изменить ситуацию.
