Термоэлектрический генератор вернёт автомобилю потерянную энергию + видео

Более половины энергетики США работает впустую. Не потому, что бездельничает, а по той причине, что большая часть энергии, расходуемой, например, автомобилями и тяжёлой техникой, теряется в виде тепла

Более половины энергетики США работает впустую. Не потому, что бездельничает, а по той причине, что большая часть энергии, расходуемой, например, автомобилями и тяжёлой техникой, теряется в виде тепла. Отработанное «лишнее» тепло безвозвратно рассеивается в атмосфере. Над изменением такого положения работает учёный из Массачусетского технологического института Ганг Чен (Gang Chen).

Как известно, термоэлектрические материалы конвертируют разницу температур в разницу потенциалов, в электричество. Около десяти лет назад Ганг Чен и Карл Ричард Содерберг (Carl Richard Soderberg) из МИТ, используя нанотехнологии, резко повысили эффективность одного такого материала, что открыло путь для создания более рентабельных термоэлектрических устройств. В 2008 году исследователи улучшили эффективность термоэлектрического преобразователя на основе висмута теллурида сурьмы на 40%.

Для внедрения изобретения была учреждена компания GMZ Energy, одним из соучредителей которой стал Чен. Используя более ранние достижения, сотрудники компании создали термоэлектрический генератор (ТЭГ), модуль размером в квадратный дюйм и толщиной в четверть дюйма, который конвертирует тепло, выделяемое транспортными средствами в электричество, чтобы вернуть его в бортовую сеть и повысить эффективность.

ТЭГ генерирует электроэнергию, когда тепло поступает в верхнюю часть модуля. Напряжение создаётся в результате движения электронов в полупроводнике от нагретой вершины к холодному основанию.

Такой подход не новость, но в обычных термоэлектрических элементах тепло передаётся не только движением электронов, но и их вибрациями, что приводит к снижению эффективности преобразования. GMZ удалось уменьшить потери и увеличить производительность ТЭГ на 30-60% по сравнению с другими аналогами.

ТЭГ, разработанный компанией, выдерживает нагрев верхней части до 600^оС при температуре нижней поверхности около 100^о. При разнице температур в 500 градусов модуль площадью 4 см² вырабатывает электричество мощностью 7,2 Вт. Установленный рядом с выхлопной трубой автомобиля, он существенно снижает нагрузку на штатный генератор, уменьшает расход топлива и вредные выбросы.

Недавно GMZ Energy представила большой термоэлектрический генератор мощностью 200 Вт, созданный при поддержке Министерства энергетики США. Такими генераторами планируется оснастить боевые машины и танки американской армии, что позволит военным экономить топливо, стоимость которого составляет около $9 за литр.

В рамках другого правительственного гранта GMZ работает над улучшением экономичности легковых автомобилей. Применение ТЭГов компании приведёт, как ожидается, к повышению эффективности легковых транспортных средств на 5%.