Έρευνα

Βρήκε έναν νέο τρόπο να μετατρέψει τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια

Για πολύ καιρό, η ανθρωπότητα ήταν σε θέσημετατρέψτε ένα είδος ενέργειας σε άλλο. Πέστε, όταν καίγεται ο άνθρακας, παράγεται θερμότητα που μπορεί να θερμαίνει τα σπίτια μας και σε κινητήρα εσωτερικής καύσης ενός αυτοκινήτου, το καύσιμο υδρογονανθράκων με τη μορφή βενζίνης μετατρέπεται σε ενέργεια που επιτρέπει στο αυτοκίνητο να οδηγεί. Ωστόσο, η πρόοδος δεν παραμένει σταθερή και οι επιστήμονες αναζητούν τακτικά νέους τρόπους απόκτησης ενέργειας, για τους οποίους σας ενημερώνουμε σχετικά με τον τόπο και το κανάλι τηλεγραφημάτων μας. Έτσι, πιο πρόσφατα, μια ομάδα εμπειρογνωμόνων από τις Ηνωμένες Πολιτείες εισήγαγε έναν νέο τρόπο να μετατρέψει τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια. Και πρέπει να ειπωθεί ότι είναι πολύ εξωφρενικό.

Η επιστήμη παρέχει έναν τόνο τρόπων για να πάρει ενέργεια. Μερικές φορές από πηγές που δεν γνωρίζαμε καν

Πώς να μετατρέψετε τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια

Σύμφωνα με τους συντάκτες της δημοσίευσης EurikAlert, η οποίαΑναφερόμενος σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Advances, μια ομάδα επιστημόνων από το κρατικό πανεπιστήμιο του Οχάιο ήρθε με το πώς να συλλάβει τη θερμότητα και να την μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε πηγή θερμότητας για αυτό: από τη θερμότητα που διαχέεται από βιομηχανικές εγκαταστάσεις και από τα καυσαέρια αυτοκινήτων.

Χάρη στην ανακάλυψή μας, μπορούμε ενδεχομένωςνα χρησιμοποιήσει τους πόρους πιο αποτελεσματικά και να πάρει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τη θερμότητα ", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Joseph Heremans, καθηγητής μηχανικής και αεροδιαστημικής μηχανικής που εργάζεται επίσης στη νανοτεχνολογική έρευνα στο Ohio State University. Μέχρι τώρα, κανείς δεν πίστευε ότι κάτι τέτοιο είναι δυνατό κατ 'αρχήν.

Η ανακάλυψη βασίζεται στο φαινόμενο του ηλεκτρομαγνητισμού(που είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό). Ένα απλό παράδειγμα: όταν η μία πλευρά ενός μαγνήτη θερμαίνεται, η άλλη πλευρά μένει κρύα και αυξάνει τις δυνατότητές της. Λόγω της αύξησης του δυναμικού, εμφανίζεται μια υπερβολική ενέργεια, η οποία μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. Αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα. Όταν θερμαίνονται, οι μαγνήτες "χάνουν τη μαγνητική τους δύναμη" και απομαγνητίζονται, οπότε κατά προσέγγιση, ένας μαγνήτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί "μόνο μία φορά" για να δημιουργήσει ηλεκτρική ενέργεια από τη θερμότητα.

Διαβάστε επίσης: Η Tesla εισήγαγε πολύ ισχυρές αρθρωτές μπαταρίες για την αποθήκευση ηλιακής ενέργειας

Εδώ οι παραμαγνήτες έρχονται στη διάσωση. Τα παραμαγνήτα είναι ουσίες που μαγνητίζονται υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου, αλλά δεν χάνουν αυτό, κατά προσέγγιση, "μαγνητική δύναμη" μετά την παύση της έκθεσης. Και, κυρίως, τα παραμαγνήτες είναι ανθεκτικά στη θερμότητα. Υπάρχει όμως πρόβλημα: τα παραμαγνήτες είναι "πολύ αδύναμα" σε σύγκριση με τους συνηθισμένους μαγνήτες και μέχρι σήμερα πιστεύεται ότι δεν είναι ικανά να παράγουν ενέργεια.

Διαπιστώσαμε ότι αυτό δεν είναι απολύτως αληθές. Βρήκαμε έναν νέο τρόπο δημιουργίας θερμοηλεκτρικών ημιαγωγών βασισμένων σε παραμαγνήτες. Τα παραδοσιακά θερμοηλεκτρικά συστήματα, τα οποία εμφανίστηκαν πριν από περίπου 20 χρόνια, είναι πολύ ανεπαρκή και μας δίνουν πολύ λίγη ενέργεια.

Συνδυάζοντας παραμαγνήτες με ημιαγωγούς,Οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει μια ενδιαφέρουσα συσκευή: αφενός, τα παραμαγνήτες μπορούν να παράγουν ενέργεια με θέρμανση και ψύξη. Από την άλλη πλευρά, τα υλικά ημιαγωγών επιτρέπουν τη χρήση της προκύπτουσας ενέργειας. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί είτε να αποθηκευτεί σε συμβατικές μπαταρίες είτε να τροφοδοτείται αμέσως από ηλεκτρονικές συσκευές και εξαρτήματα.

Κάτω από την κατευθυνόμενη επίδραση του μαγνητικού πεδίου, οι παραμαγνήτες αποκτούν μαγνητικές ιδιότητες

Οι ερευνητές είναι σίγουροι ότι η ανάπτυξή τους μπορείΕίναι χρήσιμο ακριβώς στη βιομηχανική παραγωγή, όπου οι απώλειες θερμότητας που διαχέονται είναι αρκετά υψηλές και, σε μια τέτοια κλίμακα, μια μονάδα μετατροπής της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια θα δείξει τη μεγαλύτερη απόδοση. Για παράδειγμα, στην ανασχηματισμό χάλυβα, η απόβλητη θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδότηση διαφόρων εγκαταστάσεων του εργοστασίου, γεγονός που θα μειώσει το τελικό κόστος παραγωγής.