Istraživači Penn Statea posvetili su se poboljšanju performansi termoelektričnih generatora, uređaja koji razlike u temperaturi pretvaraju u električnu energiju. Kada se ti uređaji postave blizu izvora topline, elektroni koji se kreću s vruće na hladnu stranu proizvode električnu struju.

Savršeno prianjanje

U prethodnom radu tim je stvorio krute uređaje za primjenu na visokim temperaturama. Sada su izradili i fleksibilne uređaje koji nude veću izlaznu snagu i učinkovitost. To bi moglo pomoći izradi praktičnih termoelektričnih generatora.

Termoelektrični uređaji obično se sastoje od malih parova nalik stolu s dvije noge i tvore ravan, četvrtasti uređaj. U izradi ovog novog uređaja istraživači su šest parova postavili duž tanke trake. Zatim su fleksibilnom metalnom folijom spojili 12 traka i tako dobili uređaj sa 72 para. Performanse su mu poboljšali dodavanjem tekućeg metala između slojeva.

Fleksibilni uređaji savršeno prianjaju uz razne izvore otpadne topline, poput cijevi u industrijskim i stambenim zgradama te na vozilima. I ne moraju se lijepiti na površine poput tradicionalnih, krutih uređaja, što im dodatno povećava učinkovitost.

U testovima na plinskom dimnjaku novi je uređaj pokazao 150% veću gustoću snage. Uvećana verzija imala je ukupnu izlaznu električnu snagu od 56,6 vata kada se stavi na vruću površinu, izvijestili su znanstvenici u Applied Materials & Interfaces.

Kad bi se ovakvi uređaji omotali oko stotina metara dugačkih cijevi u raznim postrojenjima, moglo bi se generirati kilovate energije iz izgubljene topline koja se obično samo baca. Odbačena toplina na ovaj se način može pretvoriti u nešto korisno.

Korejski termoelektrični detektor

Nekako istovremeno Korejski institut za znanost i tehnologiju (KIST) objavio je da su tamošnji istraživači razvili visoko učinkoviti fleksibilni termoelektrični uređaj, a predstavljen je i plan masovne proizvodnje automatiziranim 3D tiskom.

Ovaj uređaj može se koristiti kao senzor visoke temperature u industrijskim pogonima ili kao detektor udaljenosti u autonomnim vozilima koji se napaja temperaturnim razlikama unutar i izvan automobila.

Time bi se trebao riješiti problem izvora napajanja senzorskih sustava baziranih na baterijama, kod kojih postoji rizik od eksplozije u okruženjima s visokim temperaturama.