OGLAS

Iskorištavanje otpadne topline za napajanje malih uređaja

Znanstvenici su razvili prikladan materijal za korištenje u termoelektričnim generatorima na temelju 'anomalnog Nernstovog efekta (ANE)' koji višestruko povećava učinkovitost stvaranja napona. Ovi se uređaji mogu udobno nositi u fleksibilnim oblicima i veličinama za napajanje malih naprava, zamjenjujući tako baterije.

Termoelektrični učinak podrazumijeva međupretvorbu toplinske i električne energije; koji se naziva Seebeckov efekt, kada se toplina pretvara u električni potencijal na spoju dva različita metala, a obrnuto se naziva Peltierov efekt, tj. pretvaranje električnog potencijala u stvaranje topline.

Topline ima u izobilju, a ponekad i otpada, koji bi se mogao prikupiti za napajanje električnih uređaja. U prošlosti je bilo puno napora da se razvije komercijalno održiva tehnologija za prikupljanje topline. Onaj baziran na Seebeck efektu nije mogao ugledati svjetlo dana zbog nekoliko ograničenja.

Manje poznata pojava tzv Anomalni Nernstov efekt (ANE), tj. primjenom temperaturnog gradijenta u magnetskom materijalu generira se električni napon okomit na toplinski tok i također se u prošlosti primjenjivao za prikupljanje topline i njezinu pretvorbu u električnu energiju. Međutim, njegov je potencijal ograničen zbog nedostatka prikladnih netoksičnih, lako dostupnih i jeftinih materijala.

Čini se da je potraga za ovim pravim materijalom sada završena! Istraživači su nedavno izvijestili o izradi legure koja je netoksična, lako dostupna, jeftina i dovoljno savitljiva da se od nje napravi tanki film koji odgovara zahtjevima. Koristeći proces dopinga, istraživači su napravili Fe3Al ili FE3Ga (75% željeza i 25% aluminija ili galija). Kada se koristio ovaj materijal, generirani napon je povećan 20 puta.

Čini se da je ovaj novorazvijeni materijal vrlo obećavajući i može se koristiti za dizajniranje tankih i fleksibilnih materijala sposobnih za prikupljanje otpadna toplina učinkovito pretvarati u električni napon, dovoljno adekvatan za napajanje mali uređaji.

Otkriće ovog materijala koji je ispravan u pogledu svojstava moglo bi biti moguće zbog dostupnosti brzih, automatiziranih numeričkih računskih tehnologija, koje učinkovito prevladavaju ograničenja nekadašnje metode razvoja materijala temeljene na 'ponavljanju' i 'preciziranju' .

***

Izvori:

1. Sveučilište u Tokiju 2020. Priopćenje. Bogat element za napajanje malih uređaja. Tanki generator na bazi željeza koristi otpadnu toplinu kako bi osigurao male količine energije. Objavljeno 28. 28. travnja 2020. Dostupno na adresi https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.html Pristupljeno 08. svibnja 2020.

2. Sakai, A., Minami, S., Koretsune, T. i sur. Binarni feromagneti na bazi željeza za poprečnu termoelektričnu pretvorbu. Priroda 581, 53–57 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z

***

Tim SCIEU
Tim SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Značajan napredak u znanosti. Utjecaj na čovječanstvo. Inspirativni umovi.

Pretplatite se na naše obavijesti

Da biste bili ažurirani sa svim najnovijim vijestima, ponudama i posebnim najavama.

Najpopularniji članci

Nobelova nagrada za fiziku za doprinos attosekundnoj fizici 

Nobelova nagrada za fiziku 2023. dodijeljena je...

Najranije fosilne šume na Zemlji otkrivene u Engleskoj  

Fosilizirana šuma koja se sastoji od fosilnih stabala (poznatih kao...

Pretjerani unos proteina za bodybuilding može utjecati na zdravlje i životni vijek

Studija na miševima pokazuje da pretjerano dugotrajno uzimanje...
- Oglašavanje -
94,678ObožavateljiLike
47,718SljedbeniciFollow
1,772SljedbeniciFollow
30PretplatniciPretplati me