تولید برق از گرمای زاید
به گزارش با فناوری دانشمندان ˮدانشگاه بیله فیلدˮ آلمان در مطالعه اخیر خود از روشی جدید برای تولید برق از گرمای زاید اطلاع داده اند.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از آی او، تابحال یکی از نادرترین عناصر روی زمین به نام "تلوریم" برای تولید مولدهایی که از گرما برق تولید می کنند مورد نیاز بود اما به تازگی پروفسور "گابی شیرنینگ" (Gabi Schierning) از دانشکده فیزیک دانشگاه بیله فلد آلمان همراه با محققان موسسه تحقیقات حالت جامد و مواد لایبنیتس درسدن آلمان، دانشگاه هوستون تگزاس ایالات متحده آمریکا و موسسه فناوری هاربین چین نشان داده است که راه دیگری هم وجود دارد و می توان چنین مولدهایی را از مواد پایدارتر تهیه کرد. تمام مواد برپایه عناصر موجود در دسترس تر مانند منیزیم و آنتیموان ساخته شده اند.
پروفسور شیرنینگ اظهار داشت: یافتن جایگزینی برای تلوریم برای کاربرد حرارت الکترونیک بسیار مهم می باشد. شیرنینگ تحقیقاتی را در مورد مواد و تجهیزات ترموالکتریک در گروه ساختارهای نازک و فیزیک نانوساختارها انجام داد. مولدهای ترموالکتریک، گرما را (در درجه اول گرمای زائد آزاد شده در محیط هنگام تولید برق) به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. در این فرایند، حامل های شارژ در دماهای بالا سرعت گرمایی بیشتری نسبت به دمای پایین دارند. وقتی اختلاف دمایی در مواد ترموالکتریک وجود دارد، حامل های شارژ از مناطق گرم تر به مناطق سردتر منتقل می شوند. در نتیجه آنها یک ولتاژ الکتریکی قابل استفاده تولید می کنند.
شرنینگ در ادامه اضافه کرد: از این تکنولوژی می توان جهت استفاده مجدد از گرمای زاید استفاده نمود. وقتی سوخت های فسیلی سوزانده می شوند، بیشتر انرژی ساخته شده در اثر حرارت زاید از بین می رود. برای مثال با تولید برق اضافی از این گرمای زاید می توان میزان انتشار گازهای گلخانه ای را کم کرد.
گرمای زاید به صورت کلی تا حدود ۲۵۰ درجه سانتیگراد گرم است. در این محدوده گرمایی، ماژول های ساخته شده از مواد مبتنی بر تلوریم به صورت موثر گرما را به برق تبدیل می کنند. محققان از ترکیبات شیمیایی مبتنی بر عناصر منیزیم و آنتیموان در مطالعه خود استفاده کردند. شناخته شده است که این ترکیبات مواد مناسبی برای ترموالکترویک هستند. با این وجود تابحال دیگر محققان نتوانسته بودند نشان دهند که می توان از آنها برای ساخت دستگاههای ترموالکتریک هم بهره برد اما حالا محققان این مطالعه موفق به انجام این کار شدند.
محققان در مطالعه خود ابتدا مواد ترموالکتریک را سنتز کردند. برای این کار آنها تمام اجزا را به صورت پودر ریز درآورده و تحت حرارت فشرده کردند. سپس آنها از این مواد برای ساخت ماژول استفاده کردند. برای این منظور محققان هم مواد ترکیبی و هم ساختار را بهینه سازی کردند تا دستگاه بتواند انرژی الکتریکی را تا حد ممکن تولید نماید. نتیجه تحقیق این بود که دستگاههای مبتنی بر منیزیم به همان اندازه دستگاههای مبتنی بر تلوریم کارآمد بودند.
یافته های این مطالعه در مجله "Nature Communications" منتشر گردید.
منبع: bafanavari.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب