Naukowcy opracowali nowy generator termoelektryczny zdolny do wytwarzania energii elektrycznej niezależnie od pory dnia. Urządzenie może stać się niezawodnym źródłem zasilania dla małych urządzeń elektronicznych.
Nietuzinkowe źródła energii
Czy nietuzinkowe źródła energii wykorzystujące naukowy geniusz mogą stać się przyszłością elektroniki i nie tylko? Prototypy pokroju filtrów ze zdolnością generowania energii, enzymy pozyskane z mikroorganizmów zdolne do wytworzenia prądu z powietrza czy szokujące odkrycie, że fotosynteza może być podstawą zielonych baterii każą się zastanowić, jakie jeszcze możliwości czekają przed nami do odkrycia i wykorzystania w bardziej „zielonych” urządzeniach. Najnowsze odkrycie pochodzi z Uniwersytetu Jimei w Chinach i wykorzystuje niewielkich rozmiarów urządzenie do generowania energii elektrycznej z… ciepła.
Generator termoelektryczny (TEG) jest zdolny do ciągłego generowania energii przy użyciu ciepła słonecznego i elementu promieniującego, który uwalnia ciepło do powietrza. Co ciekawe — może ono działać niezależnie od pory dnia.
Tradycyjne źródła zasilania, takie jak baterie, mają ograniczoną pojemność i wymagają regularnej wymiany lub ładowania, co może być niewygodne i nieekonomiczne. Nasz nowy projekt TEG może zaoferować zrównoważone i ciągłe rozwiązanie energetyczne dla małych urządzeń, uwzględniające ograniczenia tradycyjnych źródeł zasilania, takich jak baterie.
Jing Liu, lider zespołu badawczego
Generator na ciepło słoneczne
TEG to generator półprzewodnikowy, wykorzystujący różnicę temperatur do wzbudzenia ruchu elektronów. Kiedy materiał termoelektryczny poddany zostaje gradientowi temperatury, elektrony przepływają z części gorącej do części zimnej, generując strumień elektryczny. Chociaż istnieją urządzenia oparte na tym zjawisku, mają one tendencję do wytwarzania niestabilnych różnic temperatur i nie generują wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby były użyteczne.
By rozwiązać te problemy, nowy prototyp z Jimei University wykorzystuje komponent zwany ultraszerokopasmowym absorberem słonecznym do wychwytywania światła słonecznego, które ogrzewa jedną stronę generatora. Jednocześnie planarny emiter chłodzenia radiacyjnego schładza drugą stronę, uwalniając ciepło. Oba elementy mogą być nałożone na elastyczne podłoże i działać nawet w warunkach braku światła. Dzięki temu urządzenie jest zdolne do samodzielnego wytworzenia ciepła i zimna niezbędnych do uruchomienia produkcji prądu.
Naukowy wymieniają cały szereg zastosowań dla nowego źródła zasilania — taki generator mógłby być wykorzystany chociażby w zdalnych czujnikach oraz elektronice do noszenia. Zespół pracuje obecnie nad dalszą optymalizacją wydajności, trwałości i skalowalności urządzenia oraz planuje przetestować jego długoterminową stabilność i niezawodność w różnych warunkach. Planowane jest również zbadanie potencjału masowej produkcji. Więcej o TEG można dowiedzieć się z oficjalnej publikacji naukowej zespołu.
