Истражувачите од Државниот универзитет во Пенсилванија измислиле компактен термоелектричен генератор кој може да ја претвори топлината од издувните гасови од автомобилите, хеликоптерите и беспилотните летала во употреблива електрична енергија.
Прототипот развиен од истражувачкиот тим постигна излезна моќност од 40 W, што е доволно за напојување на сијалица. Познато е дека ефикасноста на моторите со внатрешно согорување, кои обично ги напојуваат возилата, е само околу 25%. Со други зборови, кога користиме возило, три четвртини од енергијата во бензинот се губи или се ослободува како топлина.
Додека светот се бори со зголемување на емисиите на јаглерод и заостанува во развојот на технологијата за „чиста“ енергија која може да ги замени фосилните горива, постои потреба од поефикасни технолошки мерки кои можат да помогнат во намалувањето на емисиите од постоечките технологии.
Истражувачки тим од Катедрата за машинско инженерство работеше на подобрување на енергетската конверзија на бензинските мотори со термоелектричен генератор, кој ја претвора отпадната топлина во енергија. Овој тим, предводен од Венџи Ли и Беде Пудел од споменатиот универзитет, ги реши недостатоците со иновативен дизајнерски пристап. Наместо да се потпираат на систем за ладење базиран на вода, истражувачите се одлучија за разменувачи на топлина што се емитуваат од издувните цевки.
Термоелектричниот генератор е направен од полупроводнички материјал наречен бизмут телурид, а тимот додаде компонента „heatsink“ во неговиот дизајн што функционира како ладилник. Улогата на оваа компонента е да ја зголеми температурната разлика на системот, што е директно во корелација со количината на произведена енергија.
Прототипот на генератор постигна излезна моќност од 40 W, што е доволно за напојување на сијалица. Уште поважно, истражувачите открија дека условите за високиот проток на воздух во издувните цевки помагаат да се подобри излезната моќност од генераторот.
Тимот потоа спроведе симулации во средини каде што постојат такви услови и откри дека нивниот систем може да произведе повеќе енергија. На пример, моќноста на генераторот е оценета на 56 W кога се користи во автомобил, меѓутоа, системот за издувни гасови на хеликоптер може да произведе 146 W енергија, што е еквивалентно на 12 литиум-јонски батерии.
Бидејќи системот може да се интегрира во излезите на издувните гасови и не зависи од дополнителната инфраструктура за ладење, тој може повторно да се вгради во постоечките возила. Истражувачите се уверени дека ова ќе го отвори патот за инсталирање на термоелектрични уреди во секојдневните возила и ќе помогне да се врати енергијата што инаку би се трошела.
