Muunna lämpö tehokkaasti sähköksi GMZ Energyn avulla

Merkittävä osa energiasta, esimerkiksi autoissa, kuluu ilmakehässä lämmön muodossa, yleensä se on korjaamattomia menetyksiä, jotka liittyvät tietysti tarpeettomiin kuluihin. USA: n Cambridgessä Massachusettsin teknillisessä instituutissa työskentelevä tutkija Gang Chen on kuitenkin asettanut itselleen tehtävän käyttää tätä hukkaan jätettyä lämpöä energiankulutuksen optimoimiseksi.

perinteisesti termoelektriset materiaalitkykenevät muuttamaan lämpötilaeron sähköpotentiaalien erotukseksi, niillä on alhainen energiatehokkuus, mikä tekee niiden laajamittaisesta käytöstä epäkäytännöllistä. Mutta jo vuonna 2004, Gang Chen ja Karl Richard Soderberg, kiitos nanoteknologia, paransi merkittävästi yhden näistä materiaaleista tehokkuutta, mikä antoi mahdollisuuden luoda kustannustehokkaampia termoelektriset laitteet. Vuonna 2008 he paransivat vismuttiin ja antimoniin perustuvaa termosähköistä muunninta 40 prosentilla.

Keksijät loivat tekniikan käyttöönottamiseksi GMZ Energy. Varhaisia ​​saavutuksia hyödyntäen kehitettiin termoelektrinen generaattoripystyy palauttamaan ajoneuvon tuottaman lämmön takaisin ajoneuvoverkkoon ja lisäämään siten tehokkuutta. Laite (termoelektrinen TEG-generaattori) luo potentiaaliero, kun lämpö siirtyy puolijohteen läpi sen yläosasta kylmään (laitteen pohjaan).

Tämän tyyppisissä tavanomaisissa muuntimissa hyötysuhde laskee elektronien värähtelyn takia, mutta innovaatio on tämän vahingollisen vaikutuksen voittaminen, ja siten energiatehokkuus kasvaa 30-60 prosenttia verrattuna analogeihin, koska energia siirtyy yksinomaan elektronien liikkeellä eikä tärinää.

Termoelektroniikan generaattorin viimeisin muokkaus kestää sen yläosan kuumentamisen 600 asteeseen Celsius-asteen lämpötilaan saakka. Tämä sallii 500 celsiusasteen eron muuntaa tehon 7,2 W: iin laitteen pinta-alan ollessa vain 4 cm2. Jos tällainen TEG sijoitetaan auton pakoputken viereen, ajoneuvoverkon kuormitus vähenee huomattavasti ja haitalliset päästöt ilmakehään minimoidaan.

Äskettäin Yhdysvaltojen energiaministeriön tuella tutkijat esittelivät suuren 200 watin generaattori, joka on tarkoitus asentaa säiliöihin polttoainekustannusten vähentämiseksi. Samoin optimointi suunnitellaan autoteollisuudelle, jossa sen odotetaan lisäävän tehokkuutta TEG: n ansiosta 5 prosentilla.

Monien vuosien kova työ on auttanut tutkijoita, jotka ovat kokeneet virheet, oppimaan, kuinka valita oikea materiaali kullekin käyttölämpötila-alueelle niin, että hyötysuhde on suurin.

Termoelektristen generaattoreidensa kaupalliseen tuotantoon jatkuvasti GMZ Energy on keskittynyt seoksisiin, joilla on vahva kiteinen rakenne ja joka tarjoaa luotettavan stabiilisuuden korkeissa lämpötiloissa. Suunnitelmat sellaisten materiaalien, kuten vismutti-telluridi, lyijy-telluridi, pii, germanium ja muut, tulevaa käyttöä varten. Professori Chen näkee tavoitteensa innovoinnin kannustajana ja mikä tärkeintä, innovatiivisten ideoiden toteuttamisessa.

Katso myös tästä aiheesta:Peltier-efekti - sähkövirran maaginen vaikutus