Физики превратят избыточное тепло в энергию, сделав двигатели на 25% эффективней
Физики из университета Аризоны нашли новый способ переработки излишнего тепла в электроэнергию. Данная технология, основанная на квантовых эффектах, может быть применена в производстве автомобилей, электростанций, заводов и солнечных панелей, сделав их более эффективными.
Что общего у двигателя автомобиля, электростанции, завода и солнечной панели? Все они создают тепло - очень много тепла, которое растрачивается понапрасну.
Физики из университета Аризоны нашли способ, который позволяет превратить это тепло в электроэнергию.
Исследовательская группа, которую возглавлял доцент Чарльз Стэффорд, опубликовала результаты исследования в журнале ACS Nano.
"Термоэлектричество позволяет конвертировать тепло непосредственно в электрическую энергию, в устройстве без движущихся частей", - заявил ведущий автор Джастин Бергфилд.
Данная разработка основана на квантовом принципе под названием корпускулярно-волновой дуализм, когда крошечные объекты, такие как электроны, могут вести себя и как частицы и как волны.
"Электрон - можно сравнить с красной спортивной машиной", - пояснил Бергфилд. "Спортивная машина - одновременно и красная и машина, также как и электрон одновременно частица и волна. Это два качества одного и того же объекта. Просто электроны для нас не так очевидны, как спортивные машины".
"Мы стали первыми, кто использовал волновую структуру электрона, для разработки концепции по конвертации энергии".
По аналогии с твердотелыми накопителями, данное термоэлектрическое устройство обходится без движущихся частей. По своему устройству, это замкнутая система, которая легка в управлении и уходе.
"Достаточно взять пару электродов и нанести на них слой данных молекул", - сказал Бергфилд. "В результате получится своеобразный бутерброд, который является термоэлектрическим устройством. При этом отпадает необходимость в охлаждающей системе, а это значит, что упрощается уход за системой".
"Моно сказать, что вместо фреонового газа, мы используем электронный газ", - добавил Стэффорд.
"Из-за того, что солнечные панели сильно нагреваются, их эффективность падает", - сказал Стэффорд, - "Можно конвертировать это тепло в дополнительное электричество, попутно охлаждая панель и повышая КПД всего процесса в целом".
"С помощью очень эффективного термоэлектрического устройства на основе наших разработок, можно питать 200 100-ваттных лампочек, используя излишки тепла одного автомобиля", - сказал он. "Другими словами, можно повысить КПД автомобиля более чем на 25 процентов, что станет идеальным решением для гибридов, так как в них уже используется электрический мотор".
Оригинал (на англ. языке): Physorg
С этим материалом еще читают:
Прорыв в области конвертации тепловых потерь в электричество
Новый двигатель в 3,5 раз эффективней двигателя внутреннего сгорания
Новый материал нарушает 150-летний физический закон
Еще из категории технологии:
- Новые открытия освещают поиски ценных "зеленых" металлов
- За пределами клонирования: использование мощи виртуального квантового вещания
- Исследовательская группа предлагает новый тип акустического кристалла с плавными, непрерывными изменениями упругих свойств
- Дроны, распространяющие комаров, могут сократить распространение болезней
- Триллионы тонн закопанного водорода: начинается золотая лихорадка чистой энергии
- Робот, распыляющий смолу, может ремонтировать газопроводы изнутри
- Мини-роботы, созданные по образцу насекомых
- Раскаленная добела тепловая сетевая батарея стремится уничтожить литий
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Телескоп Джеймса Уэбба обнаруживает две экзопланеты, вращающиеся вокруг мертвых звёзд
- Астрономы обнаружили новый короткопериодический коричневый карлик
- Эволюция человеческой иммунной системы в постомикронную эпоху
- Обнаружен неожиданно крупный вид древнего млекопитающего в Патагонии
- Запуск космического корабля X-37B компанией SpaceX на ракете Falcon Heavy запланирован на 28 декабря
- Серые рифовые акулы меняют наши представления о том, как они дышат
- Почему люди отрицают изменение климата? Исследование показывает неожиданные результаты
Комментариев нет. Будьте первым!