Konverter varme til elektricitet effektivt med GMZ Energy

En betydelig del af energien, for eksempel i biler, spredes i form af varme i atmosfæren, som regel er det uigenkaldelige tab, der naturligvis er forbundet med unødvendige udgifter. Imidlertid har forskeren Gang Chen, der arbejder ved Massachusetts Institute of Technology i Cambridge, USA, stillet sig selv til opgave at bruge denne spildte spildvarme til at optimere energiforbruget.

traditionelt, termoelektriske materialeri stand til at konvertere temperaturforskellen til forskellen mellem elektriske potentialer, har lav energieffektivitet, hvilket gør deres udbredte anvendelse upraktisk. Men allerede i 2004 takker Gang Chen og Karl Richard Soderberg Nanoteknologi, forbedrede effektiviteten af ​​et af disse materialer markant, hvilket gav mulighed for at skabe mere omkostningseffektive termoelektriske apparater. I 2008 forbedrede de den termoelektriske konverter baseret på vismut og antimon med 40 procent.

For at introducere teknologi skabte opfindere GMZ Energy. Brug af tidlige resultater blev udviklet termoelektrisk generatori stand til at returnere den varme, der genereres af køretøjet, tilbage til indbyggede netværk og således øge effektiviteten. Enheden (termoelektrisk TEG-generator) skaber en potentialeforskel, når varmen bevæger sig gennem halvlederen fra dens øverste del til kulden (enhedens base).

I konventionelle omformere af denne type reduceres effektiviteten på grund af elektronvibration, men innovationen er at overvinde denne skadelige virkning, og energieffektiviteten øges således med 30-60 procent sammenlignet med analoger, da energi udelukkende overføres ved bevægelse af elektroner og ikke vibrationer.

Den seneste ændring af den termoelektriske generator er i stand til at modstå opvarmning af den øverste del til 600 grader Celsius med en basetemperatur på 100 grader Celsius. Dette muliggør en forskel på 500 grader Celsius for at konvertere strøm til 7,2 W med et enhedsareal på kun 4 cm2. Hvis en sådan TEG placeres ved siden af ​​bilens udstødningsrør, reduceres belastningen på det indbyggede netværk betydeligt, og skadelige emissioner i atmosfæren minimeres.

For nylig, med støtte fra det amerikanske energiministerium, introducerede forskere en stor 200 watt generator, som planlægges installeret på tanke for at reducere brændstofomkostningerne. Tilsvarende planlægges optimering i bilindustrien, hvor det forventes at øge effektiviteten på grund af TEG med 5 procent.

Mange års hårdt arbejde har hjulpet forskere, efter at have gennemgået fejltagelser, lære at vælge det rigtige materiale til hvert specifikt driftstemperaturområde, så effektiviteten er størst.

Til den kommercielle produktion af sine termoelektriske generatorer løbende har GMZ Energy fokuseret på legeringer med en stærk krystallinsk struktur, der giver pålidelig stabilitet ved høje temperaturer. Planer for den fremtidige anvendelse af sådanne materialer som vismuth Tellurid, bly Tellurid, silicium, Germanium og andre. Professor Chen ser sit mål som at stimulere innovation og vigtigst af alt at implementere innovative ideer.

Se også om dette emne:Peltier-effekt - den magiske effekt af elektrisk strøm

Comments

[#1 Michael]

Tak, en meget interessant artikel om termogeneratorer. Jeg vidste, at varmegeneratorer blev brugt aktivt for hundrede år siden, men det faktum, at teknologi udvikler sig i vores tid, er nyheder for mig. Lev og lær!

[#2 Alexander]

Før praktisk brug skal du stadig stimulere og stimulere, eller er produktets output?

[#3 andy78]

AlexanderGMZ Energy har allerede demonstreret drift af termogeneratorer med effekt fra 2 til 200 watt. Nu forbereder de sig på at lancere dem i masseproduktion.

[#4 marina]

Tak, interessant artikel.

[#5 Queeni]

Fantastisk artikel til dem i tanken))

Tank Abrams, for eksempel er en gasturbin-krafts enhed 1.500 hk, den er 1.103 kilowatt, og den er 5.515 gange mere end 200 watt, der koster penge og tager plads, reducerer pålideligheden, gør vedligeholdelse vanskeligt ... skidt til en sådan anvendelse. Og i en 7W-bil er det nok til en død LED-lampe i størrelsen. Dette til trods for, at 1) udgifterne til systemet ikke er forgæves 2) kun en fungerende ICE kan skabe en temperaturforskel, og med effekten af ​​moderne bilmotorer fra 50 kW, som er 7 watt eller 70 watt, gør de ikke vejr.