Oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts și de la Laboratorul Național de Energii Regenerabile
Motor termic creat de ingineri,este o celulă termofotovoltaică (TVP) care captează fotoni de înaltă energie dintr-o sursă de căldură incandescentă și îi transformă în energie electrică. Acest sistem repetă ideea cum funcționează panourile solare.
Elementul termic dezvoltat la MIT este format dintrei părți principale. Stratul de oglindă interioară de aur este acoperit secvențial cu două straturi de aliaje, al căror superior (exterior) are o bandă interzisă mare, iar cel inferior (intermediar) are o lățime puțin mai mică. Band gap - o caracteristică a semiconductorilor și dielectricilor, energia minimă necesară pentru tranziția unui electron de la banda de valență la banda de conducție.
Stratul exterior captează fotoni de la cel mai înaltenergie și o transformă în electricitate. Aliajul intermediar captează și transformă particulele de lumină cu energie inferioară care trec prin primul strat. Fotonii care au ajuns în stratul de aur sunt reflectați de suprafața oglinzii și returnați la sursa de căldură. Această abordare, potrivit inginerilor, reduce pierderile de energie.
Cercetătorii au testat elementul creatfolosind un senzor de flux de căldură. Oamenii de știință au concentrat lumina de la o lampă cu temperatură înaltă pe motorul lor termic și au testat modul în care eficiența energetică a elementului se modifica în funcție de temperatură. Măsurătorile au arătat că la temperaturi de la 1900°C la 2400°C eficiența elementului TVP dezvoltat a fost de 40%.
Schema schematică a unei baterii termice. Sursa: Henry et al., MIT, Nature
Inginerii plănuiesc să-și transforme elementele înscară de rețea de baterii termice. Un astfel de sistem ar absorbi excesul de energie din surse regenerabile, cum ar fi soarele, și ar stoca-o în borcane de grafit fierbinte foarte izolate. Dacă este necesar, de exemplu, în zilele înnorate, TVP-elements vor transforma căldura în energie electrică și o vor furniza rețelei.
Celule termofotovoltaice din oțelcel mai recent pas către demonstrarea faptului că bateriile termice sunt un concept viabil. Este o tehnologie sigură, prietenoasă cu mediul, care poate avea un impact asupra reducerii emisiilor de carbon.
Asegun Henry, profesor MIT și coautor al studiului
Potrivit cercetătorilor, peste 90%electricitatea din lume este generată din surse de căldură (cărbune, gaz, energie nucleară). Turbinele cu abur sunt modalitatea tradițională de transformare a căldurii în energie electrică. În astfel de sisteme, vaporii de apă încălziți rotesc o turbină și pun în mișcare un generator electric, al cărui câmp magnetic creează un curent alternativ.
Fizicienii notează că, în medie, turbinele cu aburconverti în mod fiabil aproximativ 35% din căldură în electricitate. În plus, părțile mobile ale sistemului sunt sensibile la temperatură, astfel încât sursele de căldură la temperaturi ridicate nu pot funcționa cu astfel de turbine.
Citeste mai mult
După zece ani de muncă, oamenii de știință au pus sub semnul întrebării modelul standard al fizicii
Există o altă „planetă” în interiorul Pământului: cum a salvat viața în curs de dezvoltare
Oamenii de știință înțeleg ce se întâmplă în creierul unui câine când o persoană vorbește