ابتكر الروس شاحنًا رخيصًا يستخدم حرارة جسم الإنسان (3 صور)

استخدام مصادر الطاقة البديلةتصبح مهمة ملحة بشكل متزايد في عصر التغيرات المناخية العالمية الناجمة عن انبعاثات النفايات من أنشطة الإنتاج البشري في الغلاف الجوي. أحد الاتجاهات الواعدة في مجال الطاقة البديلة هو طريقة تعتمد على التحويل المباشر للطاقة الحرارية إلى كهرباء. في المعهد الروسي NUST MISIS ، تم إنشاء وحدات كهروكيميائية غير مكلفة ، مما يسمح في المستقبل بإعادة شحن الأجهزة القابلة للارتداء مباشرة على يد المستخدم ، وكذلك الاستفادة من حرارة غازات العادم في السيارة.

تكنولوجيا إنتاج الحرارة على نطاق صغيردرجات حرارة المصدر التي لا تزيد عن 100 درجة مئوية تعتمد على تأثير سيبيك المكتشف منذ مائتي عام. وفقًا لهذه النظرية ، تحدث القوة الدافعة الكهربائية بين جهات الاتصال غير المتشابهة المتصلة بالموصلات والموجودة في مناطق درجات حرارة مختلفة. تسمى هذه الظاهرة أيضًا التأثير الكهروحراري. في الممارسة العملية ، تُستخدم الخلايا الحرارية (الخلايا الحرارية الكهروكيميائية) لتوليد الكهرباء.

تسمح التقنيات الحديثة باستخدامالخلايا الحرارية فقط لتوليد طاقة منخفضة للغاية. حاول خبراء من قسم FTSiVTM التابع لجامعة NUST MISIS حل هذه المشكلة بالتعاون مع خبراء روس وأجانب. ومع ذلك ، بالإضافة إلى زيادة كفاءة الحصول على الطاقة من الخلايا الحرارية ، حل الروس في نفس الوقت مشكلة خفض أسعار التكنولوجيا. اليوم ، تستخدم الأجهزة المطبقة عمليًا أنابيب نانوية كربونية باهظة الثمن كأقطاب كهربائية ، والتي ، إلى جانب الحصول على طاقة كهربائية منخفضة ، تجعل التكنولوجيا غير مربحة. استخدمت التقنية الجديدة أقمشة كربونية أقل تكلفة. على سبيل المثال ، يبلغ سعر جرام واحد من الأنابيب النانوية الكربونية حوالي 100 روبل ، بينما يُقدَّر سعر غرام نسيج الكربون بـ 7.5 روبل أو أرخص بأكثر من 13 مرة.

خلال التجربة ، تم استخدام نوعين من الخلايا:كهروكيميائية قياسية مع جسر ملح وجسم خلية عملة معدنية. وجد العلماء أن تعديل الأقطاب الكهربائية بالتيتانيوم وأكسيد التيتانيوم يقلل المقاومة الداخلية للخلية بمقدار 1000 مرة.

لقد زاد النهج الجديدتصل الطاقة القصوى للخلية الحرارية المصنوعة من ألياف الكربون إلى 25.2 ميجاوات لكل متر مربع ، مما يوفر كفاءة تبلغ 1.37٪. أعلى نتيجة عند استخدام أنابيب نانوية كربونية باهظة الثمن هي 3٪ كفاءة.
يواصل فريق NUST MISIS البحث عن طرق لزيادة قوة الخلايا الحرارية ، ويعمل أيضًا على إنشاء أجهزة استهلاكية حقيقية باستخدام الاختراع.