8 декабря 2012

Преобразование в электричество тепла от выхлопных газов автомобилей

Категория: Наука и технологии

Преобразование в электричество тепла от выхлопных газов автомобилей

Ученым удалось найти термоэлектрический материал, способный преобразовывать разницу температур в электрическое напряжение. Примечательно, что физический принцип действия был известен давно, однако ранее специалисты могли получать необходимые материалы, только из редких и токсичных элементов, при помощи дорогостоящей процедуры синтеза. Однако, сделанное открытие позволит в дальнейшем разработать недорогую и экологически чистую технологию для получения электроэнергии.

Зато обнаруженный новый материал из обычной грязи способен принимать тепло, чтобы потом конвертировать его в электрический ток. Специалисты утверждают, что новое вещество, полученное из доступных материалов позволит наладить дешевое производство. Кроме того, новая разработка позволит сделать своего рода революцию в экологически чистой энергетике, принимая отработанное тепло из обычных источников и преобразуя его в электричество.

Термоэлектрические материалы обладают свойствами напрямую преобразовывать разницу температур в электрическое напряжение и, наоборот. По мнению ученых, данные материалы обладают огромным потенциалом , так в большинстве случаев, генерируемое тепло, например, двигателем автомобиля, просто так уходит через выхлопную трубу. А вот термоэлектрические материалы, получая тепло, преобразуют его в нечто полезное – электричество.

Разработала новый термоэлектрчиеский материал группа ученых, под руководством Дональда Морелли, профессора химической технологии и материаловедения в университете штата Мичиган (MSU). Новый материал был получен на основе природных материалов, известных науке, как тетраэдриты. Исследователям удалось синтезировать некоторые соединения, имеющие тот же состав, что и природные материалы. Эти соединения - тетраэдриты, они самые распространенные минералы данного типа на Земле. Путем незначительного изменения состава, ученые смогли получить получили высокоэффективные термоэлектрические материалы.

Множество специалистов по всему миру разыскивают термоэлектрические материалы. В последнее время было сделано много открытий в данной области. Однако все найденные материалы, по большей части, непригодны для крупномасштабных работ, так как все они получены из редких и не редко токсичных элементов, а их производство состоит из сложных и дорогостоящих процедур синтеза.

Как рассказал профессор Морелли, обычно добывают полезные ископаемые, их очищают и получают отдельные элементы, которые затем используют для получения новые соединений, для получения хороших термоэлектрических свойств. Однако данный процесс требует больших временных и денежных затрат. Новый метод помогает намного упростить процедуру.

Метод, разработанный командой ученых MSU, представляет собой использование весьма распространенных материалов, которые сначала растирают в порошок, а затем, используя давление и тепло, прессуют в образцы в размеры, пригодные для использования.

Эта технология помогает значительно сэкономить на затратах по переработке. Таким образом, исследователи ожидают, что их открытие даст дорогу новым, недорогим приложениям, основанным на термоэлектрическом принципе. В первую очередь это касается утилизации тепла от промышленных электростанций, конверсию в электричество тепла от выхлопных газов автомобилей, а также получение электроэнергии даже от обычных бытовых обогревателей.

Открытия ученых были опубликованы в интернет-журнале Advanced Energy Materials при поддержке Министерства энергетики США.


Вернуться назад »
  • Просмотров: 3102



Комментарии