Преобразувайте ефективно топлината в електричество с GMZ Energy

Значителна част от енергията, например в автомобилите, се разсейва под формата на топлина в атмосферата, като правило, това са необратими загуби, свързани, разбира се, с ненужни разходи. Въпреки това ученият Ганг Чен, който работи в Масачузетския технологичен институт в Кеймбридж, САЩ, си е поставил задачата да използва тази изхабена отпадъчна топлина за оптимизиране на потреблението на енергия.

традиционно, термоелектрически материалиспособни да преобразуват температурната разлика в разликата на електрическите потенциали, имат ниска енергийна ефективност, което прави широкото им използване непрактично. Но още през 2004 г., Gang Chen и Karl Richard Soderbergh, благодаря Нанотехнология, значително подобри ефективността на един от тези материали, което даде възможност за създаване на по-рентабилни термоелектрически устройства, През 2008 г. те подобриха термоелектрическия преобразувател на базата на бисмут и антимон с 40 процента.

За да се въведе технологията, изобретателите създадоха GMZ Energy, Използва се ранните постижения термоелектрически генераторв състояние да върне топлината, генерирана от автомобила обратно в бордовата мрежа и така да повиши ефективността. Устройството (термоелектрически TEG генератор) създава потенциална разлика, когато топлината се движи през полупроводника от горната му част към студа (основата на устройството).

В конвенционалните преобразуватели от този тип ефективността се намалява поради вибрациите на електрон, но иновацията е да се преодолее този пагубен ефект и по този начин енергийната ефективност се увеличава с 30-60 процента в сравнение с аналозите, тъй като енергията се предава изключително от движението на електрони, а не от вибрацията.

Последната модификация на термоелектрическия генератор е в състояние да издържи нагряването на горната му част до 600 градуса по Целзий, с базова температура от 100 градуса по Целзий. Това позволява разликата от 500 градуса по Целзий да преобразува мощността до 7,2 W с площ на устройството само 4 cm2. Ако такъв TEG бъде поставен до изпускателната тръба на автомобила, тогава натоварването на бордовата мрежа ще бъде значително намалено и вредните емисии в атмосферата ще бъдат сведени до минимум.

Наскоро, с подкрепата на Министерството на енергетиката на САЩ, учените представиха голяма 200 ватов генератор, който се планира да бъде монтиран на резервоари, за да се намалят разходите за гориво. По подобен начин се планира оптимизация в автомобилния сектор, където се очаква повишаване на ефективността поради TEG с 5 процента.

Много години упорит труд са помогнали на учените, преминавайки през грешки, да научат как да изберат подходящия материал за всеки конкретен диапазон от работни температури, така че ефективността да е най-голяма.

За непрекъснатото търговско производство на своите термоелектрически генератори GMZ Energy се фокусира върху сплави със силна кристална структура, която осигурява надеждна стабилност при високи температури. Планове за бъдеща употреба на такива материали като телурид на бисмут, телурид на олово, силиций, германий и други. Професор Чен вижда целта си като стимулиране на иновациите и най-важното - прилагане на иновативни идеи.

Вижте също по тази тема:Ефект на Пелтие - магическият ефект на електрическия ток