Chuyển đổi nhiệt hiệu quả thành điện năng lượng với GMZ Energy

Một phần đáng kể của năng lượng, ví dụ, trong ô tô, bị tiêu tan dưới dạng nhiệt trong khí quyển, theo quy luật, đó là những tổn thất không thể khắc phục được, tất nhiên, với các chi phí không cần thiết. Tuy nhiên, nhà khoa học Gang Chen, người làm việc tại Viện Công nghệ Massachusetts ở Cambridge, Hoa Kỳ, đã tự đặt cho mình nhiệm vụ sử dụng nhiệt thải lãng phí này để tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng.

Theo truyền thống vật liệu nhiệt điệncó khả năng chuyển đổi chênh lệch nhiệt độ thành chênh lệch điện thế, có hiệu suất năng lượng thấp, khiến việc sử dụng rộng rãi của chúng không thực tế. Nhưng đã vào năm 2004, Gang Chen và Karl Richard Soderberg, cảm ơn công nghệ nano, cải thiện đáng kể hiệu quả của một trong những tài liệu này, tạo cơ hội để tạo ra hiệu quả hơn về chi phí thiết bị nhiệt điện. Năm 2008, họ đã cải thiện 40% bộ chuyển đổi nhiệt điện dựa trên bismuth và antimon.

Để giới thiệu công nghệ, các nhà phát minh đã tạo ra Năng lượng biến đổi gen. Sử dụng thành tựu ban đầu, đã được phát triển máy phát nhiệt điệncó thể đưa nhiệt được tạo ra bởi xe trở lại mạng lưới trên tàu và do đó tăng hiệu quả. Thiết bị (máy phát TEG nhiệt điện) tạo ra sự khác biệt tiềm năng khi nhiệt di chuyển qua chất bán dẫn từ phần trên của nó đến lạnh (đế của thiết bị).

Trong các bộ biến đổi thông thường thuộc loại này, hiệu suất bị giảm do rung điện tử, nhưng sự đổi mới là để khắc phục hiệu ứng bất lợi này, và do đó hiệu suất năng lượng tăng 30-60% so với các chất tương tự, vì năng lượng được truyền đi duy nhất bởi sự chuyển động của các điện tử chứ không phải rung động.

Bản sửa đổi mới nhất của máy phát nhiệt điện có thể chịu được nhiệt độ của phần trên của nó tới 600 độ C, với nhiệt độ cơ bản là 100 độ C. Điều này cho phép chênh lệch 500 độ C để chuyển đổi công suất thành 7,2 W với diện tích thiết bị chỉ 4 cm2. Nếu một TEG như vậy được đặt bên cạnh ống xả của xe hơi, thì tải trọng trên mạng trên tàu sẽ giảm đáng kể và lượng khí thải độc hại vào khí quyển sẽ được giảm thiểu.

Gần đây, với sự hỗ trợ của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, các nhà khoa học đã giới thiệu một lượng lớn Máy phát 200 watt, được lên kế hoạch lắp đặt trên xe tăng để giảm chi phí nhiên liệu. Tương tự, tối ưu hóa được lên kế hoạch trong lĩnh vực ô tô, nơi dự kiến ​​sẽ tăng hiệu quả do TEG thêm 5%.

Nhiều năm làm việc chăm chỉ đã giúp các nhà khoa học, đã trải qua sai lầm, học cách chọn vật liệu phù hợp cho từng phạm vi nhiệt độ hoạt động cụ thể để hiệu quả là cao nhất.

Để sản xuất thương mại các máy phát nhiệt điện của mình trên cơ sở liên tục, GMZ Energy đã tập trung vào các hợp kim có cấu trúc tinh thể mạnh mang lại sự ổn định đáng tin cậy ở nhiệt độ cao. Kế hoạch cho việc sử dụng các vật liệu như bismuth Telluride, chì Telluride, silicon, gecmani và các vật liệu khác trong tương lai. Giáo sư Chen thấy mục tiêu của mình là kích thích sự đổi mới, và quan trọng nhất là thực hiện các ý tưởng sáng tạo.

Xem thêm về chủ đề này:Hiệu ứng Peltier - hiệu ứng kỳ diệu của dòng điện

Comments

[#1 Michael]

Cảm ơn bạn, một bài viết rất thú vị về máy phát nhiệt. Tôi biết rằng máy phát nhiệt đã được sử dụng tích cực từ một trăm năm trước, nhưng thực tế là công nghệ đang phát triển trong thời đại chúng ta là tin tức với tôi. Sống và học hỏi!

[#2 Alexander]

Trước khi sử dụng thực tế vẫn còn bước và bước, hoặc hàng hóa tại lối ra?

[#3 andy78]

AlexanderGMZ Energy đã trình diễn máy phát nhiệt hoạt động với công suất từ ​​2 đến 200 watt. Bây giờ họ đang chuẩn bị để đưa chúng vào sản xuất hàng loạt.

[#4 Bến du thuyền]

Cảm ơn, bài viết thú vị.

[#5 Nữ hoàng]

Bài viết tuyệt vời cho những người trong bể))

Chẳng hạn, Tank Abrams, công suất của một đơn vị năng lượng tuabin khí là 1.500 mã lực, là 1.103 kilowatt, và nó gấp 5,515 lần so với 200 watt tốn tiền và chiếm không gian, giảm độ tin cậy, gây khó khăn cho việc bảo trì ứng dụng như vậy. Có, và trong một chiếc xe 7W, có đủ cho một đèn LED chết có kích thước. Điều này mặc dù thực tế là 1) chi phí của hệ thống không phải là vô ích 2) chỉ một ICE hoạt động có thể tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ và với sức mạnh của động cơ xe hơi hiện đại từ 50 kW, là 7 watt hoặc 70 watt, chúng không làm thời tiết.