Reklama

Stworzono generator zamieniający ciepło w prąd

​Prawa termodynamiki nie pozwalają nam stworzyć czegoś z niczego. Za każdym razem, gdy zużyjemy energię, pozostają "odpady", często w innej postaci niż ciepło. Próby "recyklingu" ciepła odpadowego naukowcy podejmują od dawna. Obecnie opracowano nowe podejście, które może być stosowane w przypadku małych urządzeń, takich jak czujniki czy elektronika ubieralna.

Naukowcy z Uniwersytetu w Tokio zaprojektowali niewielki generator termoelektryczny, który przetwarza ciepło na energię elektryczną i może zasilać urządzenie o niskim zapotrzebowaniu na prąd. Urządzenie wykorzystuje żelazo i aluminium lub gal. 

- Jak dotąd, wszystkie badania nad generatorem termoelektrycznym skupiały się na ustalonym, ale ograniczonym efekcie Seebecka. W przeciwieństwie do tego, skupiliśmy się na stosunkowo mniej znanym zjawisku zwanym anomalnym efektem Nernsta (ANE) - powiedział prof. Satoru Nakatsuji, jeden z twórców urządzenia.

Anomalny efekt Nernsta pozwolił uczonym na wygenerowanie prądu prostopadłego (a nie równoległego) do gradientu temperatury. Jest to o tyle korzystne, że można kształtować minigeneratory w sposób, który czyni je idealnymi dla techniki użytkowej. Zarówno w scenariuszach ANE, jak i efektu Seebecka, generator jest umieszczony między gorącym  a zimnym ciałem. Ale jest między nimi istotna różnica.

Wystarczy wyobrazić sobie generator umieszczony na skórze. Kiedy nasze ciało emituje ciepło, wytwarza prąd. W konfiguracji wykorzystującej efekt Seebecka, generowany prąd jest emitowany w tym samym kierunku co ciepło, więc urządzenie musi mieć odpowiednią grubość. W urządzeniu opartym na ANE, prąd wychodzi prostopadle do źródła ciepła, co pozwala na budowę znacznie smuklejszych generatorów. Poprzednie próby zastosowania ANE wymagały użycia toksycznych materiałów, dlatego nie znalazły uznania uczonych.

Reklama


- Zrobiliśmy materiał, który jest w 75 proc. wykonany z żelaza i 25 proc. z aluminium lub galu. To znacznie wzmacnia anomalny efekt Nernsta. Widzieliśmy dwudziestokrotny skok napięcia w porównaniu do niedopracowanych próbek, co było ekscytujące - powiedział dr Akito Sakai.

Nowy generator może znaleźć liczne zastosowania w elektronice ubieralnej, ale wciąż wymaga dopracowania.

Reklama

Reklama

Reklama

Reklama