Unikátne zariadenie premieňa energiu výfukových plynov na elektrinu
Spaľovacie motory v autách poháňaných benzínom dokážu vyprodukovať veľa energie, ale sú prekvapivo neefektívne. Väčšina energie, ktorú spotrebujú (odhadom tri štvrtiny) sa stratí ako teplo z motora a cez výfukové plyny. Čo keby sme mohli časť týchto premárnených tepelných emisií získať späť a využiť ich, čím by sa stratená energia znovu získala a výrazne by sa zvýšila účinnosť vozidiel? Touto myšlienkou sa vedci zaoberajú už dlho, no jej praktická realizácia viazne.
Tím výskumníkov však teraz tvrdí, že vytvoril zariadenie, ktoré dokáže premeniť teplo z výfukových plynov na elektrickú energiu pomocou relatívne jednoduchej konštrukcie, ktorú možno pridať do výfukového potrubia existujúceho auta alebo dokonca do výfukových otvorov iných dopravných prostriedkov, napríklad helikoptér. Ako sa podrobne uvádza v štúdii uverejnenej v časopise ACS Applied Materials & Interfaces, prototyp termoelektrického generátora dokázal vyprodukovať maximálny výkon 40 W, čo stačí na napájanie žiarovky.
Zatiaľ však išlo len o obmedzené experimenty. Termoelektrické generátory sa pri svojej činnosti spoliehajú na teplotné gradienty. V podstate, keď je jedno z týchto zariadení umiestnené v blízkosti alebo na niečom, čo produkuje odpadové teplo, elektróny sú priťahované z horúcej strany na studenú stranu, čím sa vytvára elektrický prúd. Výskumníci uviedli, že na uľahčenie tohto procesu použili polovodič vyrobený z teluridu bizmutu.
Hlavnou výzvou je však udržanie tohto teplotného rozdielu. Bez zásahu by sa začala zahrievať aj studená časť generátora a stratil by sa prúd. Preto tím použil šikovnú, ale pomerne jednoduchú konštrukciu chladiča s valcom s výstupkami podobnými rebrám, ktorý sa obtáča okolo výfukovej rúrky, čím poskytuje dodatočnú plochu na uvoľňovanie tepla prostredníctvom nútenej konvekcie. Inými slovami, pohybujúci sa okolitý vzduch odvádza teplo. V rýchlom vozidle je to prirodzené.
Pri simulácii vysokorýchlostného prostredia výskumníci zistili, že ich termoelektrický systém dokáže pri jazde rýchlosťou automobilu produkovať až 56 W výkonu. A v prípade helikoptéry to bol takmer trojnásobok: 146 wattov. Tieto výsledky by mohli otvoriť cestu k integrácii termoelektrických zariadení do komplexných systémov na praktické aplikácie.
Zdroj: futurism.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
