Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowe podejście na wykorzystanie ciepła do produkcji energii elektrycznej

jacu007 03 Cze 2014 01:20 3168 1
  • Nowe podejście na wykorzystanie ciepła do produkcji energii elektrycznej Naukowcy z MIT oraz Uniwersytetu Stanforda zaproponowali nowy sposób na wykorzystanie ciepła traconego w procesach technologicznych do produkcji energii elektrycznej. Technologia zaproponowana przez naukowców może znaleźć szczególne zastosowanie wszędzie tam, gdzie możliwe do odzyskania ciepło nie przekracza 100oC. Dodatkowych argumentów za takim podejściem dostarcza fakt, że z opublikowanych przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA) badań wynika, że jedna trzecia energii wykorzystywanej w przemyśle w Stanach Zjednoczonych jest tracona, jako ciepło.

    Dotychczas naukowcy skupiali się głównie nad materiałami termoelektrycznymi, które zamieniają energię cieplną na elektryczną i odwrotnie. Z takimi materiałami wiążą się jednak dwa podstawowe problemy. Po pierwsze, są one zwykle zbudowane z rzadkich pierwiastków, co oznacza, że są drogie a po drugie, jeśli temperatura przyłożona do takiego materiału jest tylko kilkadziesiąt stopni większa od temperatury otoczenia, sprawność takiej przemiany to tylko 0,5%.

    Naukowcy z amerykańskich uniwersytetów opracowali jednak alternatywne podejście do tematu. Wykorzystali prawa zjawiska termogalwanicznego, zgodnie z którym, napięcie ogniwa galwanicznego zależy od jego temperatury.

    Wykorzystując to zjawisko naukowcy zbudowali system, w którym najpierw taki akumulator jest podgrzewany ciepłem traconym w procesie technologicznym. Następnie ze względu na zjawisko elektrogalwaniczne, może on być ładowany niższym napięciem niż to wynika z jego specyfikacji.

    Po naładowaniu akumulator jest ponownie chłodzony, co powoduje wzrost jego napięcia. Dodatkowa energia jest generowana przez dostarczone ciepło

    Pomysł wykorzystania zjawiska termogalwanicznego do wytwarzania energii był już proponowany w latach 50-tych, kiedy zaprezentowano podobne doświadczenie z temperaturą sięgającą 500oC. W efekcie osiągnięto w takim cyklu Carnota sprawność 50%.

    W odróżnieniu od oryginalnego doświadczenia, amerykańscy naukowcy uzyskali podobny efekt wykorzystując znacznie mniejszą różnicę temperatur, osiągając przy tym przyzwoitą sprawność (różnica temperatur na poziomie 50oC ze sprawnością 5,7%). Jest to wynik prawie dwukrotnie lepszy niż przy zastosowaniu materiałów termoelektrycznych. Dodatkową zaletą jest stosownie materiałów szeroko dostępnych i powszechnie wykorzystywanych w przemyśle jak np. miedzi.

    Pomimo wielu zalet takiego podejścia, naukowcy pracują jeszcze nad rozwiązaniem wielu problemów związanych z takim systemem. Jednym z nich jest stosunkowo mała gęstość energii (1,2 W/kg) w porównaniu do materiałów termoelektrycznych. Problemem pozostaje również długi czas ładowania takich baterii jak również ich żywotność.

    Źródła:
    http://www.gizmag.com/thermogalvanic-harvesting-waste-heat/32212/
    http://www.electronicsnews.com.au/news/battery-technology-captures-waste-heat-and-convert

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    jacu007
    Poziom 22  
    Offline 
    Specjalizuje się w: systemy mikroprocesorowe, raspberry pi
    jacu007 napisał 688 postów o ocenie 68, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Dąbrowa Górnicza. Jest z nami od 2007 roku.
  • #2
    BahosFKrzak
    Poziom 9  
    jacu007 napisał:
    Jednym z nich jest stosunkowo mała gęstość energii (1,2 W/kg) w porównaniu do materiałów termoelektrycznych. Problemem pozostaje również długi czas ładowania takich baterii jak również ich żywotność.


    Jednym słowem potrzebowali kasy na "badania", tylko po co reklamować baterię taką jak... więcej energi jest z destylacji wody w butelce po piwie :D