Massachusettsli uzmanlar termoelektrik enerji üretimini gerçekleştirdiler, Dünya dönmeyi durdurmadığı sürece sonsuz güç elde edebilir mi?
Elektrik üretmek için hava ortam sıcaklığı farkının kullanılması uzun zamandır "sivil bilim" ile eşanlamlı olarak kabul edilmektedir, ancak büyük gelişme beklentileri ve geniş uygulama değerine sahiptir. Son zamanlarda, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Massachusetts Institute of Technology'den bilim adamları, sürekli olarak bir hava sıcaklığı farkı kaynağından elektrik elde edebilen bir "termal rezonatör" cihazının geliştirilmesine öncülük ettiler. Birisi, dünya dönmeyi durdurmadığı sürece, elektrik enerjisinin asla tükenmeyeceği konusunda şaka yaptı!
Geleneksel cihazların çoğu çalışmak için termoelektrik prensipleri kullanır. Bilim adamları, uzun yıllardır bir enerji kaynağı olarak sıcaklık dalgalanmalarını deniyorlar. Bu cihazların çoğu termoelektrik prensibine göre çalışır, bu da elektrik üretmek için malzemenin iki tarafı arasındaki sıcaklık farkını kullandıkları anlamına gelir. Isı, daha sıcak taraftan daha soğuk tarafa doğru akarken, yük taşıyıcıları da onunla birlikte akar ve bir voltaj farkı oluşturarak, işlemde elektrik üretir. "Termal rezonatör", geleneksel termoelektrik jeneratörünü büyük ölçüde geliştirmiştir. Yavaş ısı radyasyonu sağlamak için özel bir malzeme kullanır, bu nedenle malzemenin her iki tarafında da sıcaklık olmasını sağlamak için yalnızca sıcaklık farkı olan bir ortamda olması gerekir. fark. Bu araştırmanın sonuçları "Nature Communications" dergisinde yayınlandı.
Genel olarak, ısı transfer hızı çok hızlıysa, enerji depolamaya elverişli değildir. "Termal rezonatör" içindeki malzeme, malzemedeki ısının yayılma hızını ve ısı depolamanın etkililiğini kontrol edebilen ve temin edebilen güçlü bir ısı geçirgenliğine sahiptir. Grafen yüzeyine kaplanmış bakır-nikel metal köpükten yapılır ve daha sonra mükemmel bir termoelektrik iletken oluşturmak için oktadekan (faz değişim mumu) enjekte edilir. Bu, malzemenin çok yüksek termal genleşmeye sahip olmasını sağlar, bu da çok fazla ısıyı depolayabilir ve serbest bırakabilir.
Çalışma sırasında, ortam ısısı cihazın bir tarafı tarafından tutulur ve güçlü ısı geçirgen malzeme vasıtasıyla diğer tarafa yavaşça yayılır ve faz değiştirme malzemesinde verimli bir şekilde depolanır. Isı yayılmasının yüksek gecikmesi nedeniyle, malzemenin iki tarafı arasında her zaman büyük bir sıcaklık farkı vardır, bu nedenle ısı bir denge kurma ve güç üretimi için gerekli diferansiyel hızı elde etmek için sola ve sağa hareket etme eğilimindedir.
MIT araştırmacıları tarafından yapılan ilk testte, ortam sıcaklığı 24 saat içinde 10 ° C'ye kadar dalgalanıyor ve termal rezonatör 350mV ve 1.3mW'a kadar güç üretebiliyor. Performansı, aynı özellikteki piroelektrik malzemelerinkini çok aşıyor. Ayrıca cihaz, orijinal sensörler gibi düşük güçlü cihazları desteklemek için de kullanılabilir, bu nedenle pil sorunları konusunda endişelenmenize gerek kalmaz.
Bununla birlikte, bu cihaz hala büyük sınırlamalara sahiptir. Yalnızca uzak sensörleri ve fazla güç gerektirmeyen diğer araçları şarj etmeyi destekler. Bu yöntem şimdilik ev elektriğine uygulanamasa da şüphesiz "boş" havadan elektrik elde etmeyi mümkün kılıyor ve kendine özgü bir temiz enerji alternatifi güncellendi.
Metin / Zhu Zhang Hangyu
Referans: Rezonant ortam termal enerji hasadı için ultra yüksek termal efüzyon malzemeleri, Nature Communications, cilt 9, Makale numarası: 664 (2018).
