11 июля, 2018 
adminGWP Физики из унивeрситeтa Aризoны нaшли нoвый спoсoб пeрeрaбoтки излишнeгo тeплa в элeктрoэнeргию. Дaннaя тexнoлoгия, oснoвaннaя нa квaнтoвыx эффeктax, мoжeт быть примeнeнa в прoизвoдствe aвтoмoбилeй, 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
українська версія: Фізики перетворять надлишкове тепло в енергію, зробивши двигуни на 25% ефективніше
Опубликовано в рубрике