Nové termofotovoltické články umožňujú efektívnejšie využiť odpadové teplo

Výskumníci z Coloradskej univerzity v meste Boulder sa spojili s vládnymi vedcami a odborníkmi z Wisconsinskej univerzity, aby vyvinuli lepší spôsob využitia odpadového tepla z výrobných procesov, napríklad v oceliarňach a cementárňach, a z obnoviteľných zdrojov energie na výrobu ďalšej energie. Umožnilo im to malé zariadenie, ktoré možno držať medzi prstami. Stručne povedané, tím má v úmysle využiť vedľajšie teplo z „geotermálnych, jadrových a solárnych elektrární po celom svete“.

Zber tepla z priemyselných zariadení a lokalít s obnoviteľnou energiou už prebieha procesom nazývaným termofotovoltika (TFV). Využíva technológiu podobnú solárnym panelom, ibaže namiesto slnka systém využíva tepelné žiarenie. Fyzikálny princíp načrtol nemecký fyzik Max Planck v roku 1900, zatiaľ však má obmedzenú mieru úspešnosti. Planckov zákon stanovuje limit na dostupnú tepelnú energiu, ktorú možno využiť z vysokoteplotného zdroja pri akejkoľvek danej teplote.

Výskumníci sa pokúsili priblížiť k tomuto limitu alebo ho prekonať mnohými spôsobmi, ale súčasné metódy sú príliš komplikované na výrobu zariadenia, nákladné a neškálovateľné. Teraz skupina prekonala obmedzenia tým, že navrhla príručný TFV článok. 

Zatiaľ čo väčšina jednotiek má medzi zdrojom tepla a solárnym článkom priestor naplnený vákuom alebo plynom, títo výskumníci použili priehľadný sklenený separátor. To umožnilo, aby sa tepelné vlny pohybovali cez jednotku bez straty energie – a to všetko pri nízkych nákladoch. Navyše požiadavka na teplotu klesla z viac ako 1980 stupňov Celzia na niečo vyše 980 °C pri výrobe rovnakého množstva elektriny.

Recyklácia tepelnej energie vedľajších produktov sa deje aj v iných prostrediach. Výskumníci sa snažia využiť teplo generované počítačmi v obrovských dátových centrách na vykurovanie skleníkov na výrobu potravín. Pripravuje sa množstvo inovácií na využitie horúcej energie hlboko pod zemou. To všetko je súčasťou spôsobu, ako môžeme kompenzovať alebo znížiť produkciu znečistenia ovzdušia, ktoré otepľuje planétu.

Zdroj: thecooldown.com.

^{Zdroj Foto: University of Colorado Boulder}