Nový tepelný motor nemá žiadne pohyblivé časti, napriek tomu vo výrobe elektriny dosiahol geniálne výsledky
Predplatné PREMIUM na mesiac ZDARMA.
Vedci vytvorili jedinečný tepelný motor, známy ako termofotovoltaický (TPV) článok, ktorý dosahuje rekordnú efektivitu a dokázal prekonať aj efektivitu parných turbín, ktoré zvyčajne premieňajú teplo na elektrickú energiu, informuje Sciencealert. Môžu zohrať kľúčovú rolu v prechode na obnoviteľné zdroje a pomôcť ukladať energiu v elektrickej sieti.
Vysoká teplota, nízka údržba
TPV články premieňajú vysoko energické fotóny na elektrickú energiu, pričom ich výhodou je schopnosť prevádzky pri vysokých teplotách a veľmi nízka potreba údržby, keďže na rozdiel od parných turbín a iných zariadení nemajú žiadne pohyblivé časti, teda sa nedokážu mechanicky opotrebovať.
Kým doterajší rekord efektivity pre TPV články stál na úrovni 32 % a väčšina sériovo vyrábaných TPV článkov dosahovala len 20 %, nový rekord dosiahol efektivitu pri teplote v rozmedzí od 1 900 do 2 400 °C až 40 %. Väčšina parných turbín pritom dosahuje svoje maximum už pri 35 %, píše InterestingEngineering.
„Termofotovoltaické články sú posledným kľúčovým krokom k dokázaniu, že sú termálne batérie rentabilným konceptom. Toto je absolútne kritický krok na ceste k rozširovaniu obnoviteľnej energie a úplne dekarbonizovanej sieti,“ vysvetľuje mechanický inžinier Asegun Henry z Massachusettského technologického inštitútu (MIT).
Vhodné pre väčšie systémy
Ako ďalej vysvetľuje MIT, efektivitu nového TPV článku tím inžinierov meral pomocou senzoru tepelného toku. Článok vystavili špeciálnej lampe s vysokou teplotou, pričom jej intenzitu priebežne menili a sledovali pomer vyprodukovaného a absorbovaného tepla, vysvetľuje tím v štúdii zverejnenej v Nature.
Najvyššiu efektivitu nový článok dosiahol v už spomínanom rozmedzí 1 900 – 2 400 °C a tím očakáva, že pre veľkú termálnu batériu v elektrickej sieti bude potrebné vytvoriť plochu článkov takmer 1 000 m2. Testovaný článok pritom dosahoval veľkosť len jedného štvorcového centimetra.
„Technológia je bezpečná, svojim životným cyklom environmentálne prívetivá a môže mať obrovský vplyv na znižovanie množstva emisií oxidu uhličitého z produkcie elektrickej energie,“ dodáva Henry a tvrdí, že infraštruktúra pre výrobu väčších systémov z TPV článkov už existuje.
Nový materiál
Kľúčovým rozdielom v porovnaní so staršími TPV článkami je implementácia nových materiálov a špeciálnej štruktúry, ktorá je známa ako „bandgap“. Jedná sa o medzeru medzi vrstvami, ktorú musia elektróny prekonať pre vytvorenie elektrickej energie.
Nová forma produkcie
Podľa odborníkov sa technológia parných turbín za posledných 100 rokov nijak významne nepohla vpred, keďže je už prakticky na svojom vrchole a dostať z nej vyššiu efektivitu je v praxi extrémne nevýhodné vzhľadom na vstupné náklady. V niektorých prípadoch je možné dosiahnuť efektivitu až 60 %, avšak kvôli množstvu pohyblivých častí a veľkej námahe materiálu dochádza skôr či neskôr k potrebe náročnej údržby.
V nových článkoch sa nachádzajú tri druhy bandgap vrstiev, pričom prvé dve sú zodpovedné za zachytávania energických fotónov a nízko energických fotónov, ktoré sa dostanú cez prvú vrstvu. Tretiu vrstvu tvorí zlaté zrkadlo, ktoré odráža zvyšné fotóny naspäť a minimalizuje tak nevyužité teplo.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Museli sa zblázniť. Spustili predaj robotického psa s plameňometom, je smiešne lacný
Apple a Microsoft sa trasú. Ďalší gigant práve prekonal nemysliteľnú hranicu
Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
Vyrába pri teplote 40-násobne vyššej ako na Slnku. Intel zostrojil najpokročilejšiu mašinu na čipy
Niesol raketoplán a milióny ľudí. Legendárne lietadlo Boeingu končí, dostane brutálnu náhradu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Naplnili sa najhoršie obavy. Slávny výrobca elektromobilov sa rúti do ďalšieho bankrotu
- Tesla oklamala ľudí. Za toto môžu všetci skončiť vo väzení
- Slováci už na spaľovák ani nepozrú. Prichádza elektromobil pod 10 000 € s obrovským dojazdom
- Slovensko zapíše do histórie. Naše lietajúce auto má za sebou obrovský úspech
- Nespoznáš ich. Nový zákon zmení slovenské diaľnice, toto začne platiť o 2 mesiace
-
- Naplnili sa najhoršie obavy. Slávny výrobca elektromobilov sa rúti do ďalšieho bankrotu
- Tesla oklamala ľudí. Za toto môžu všetci skončiť vo väzení
- Slovensko zapíše do histórie. Naše lietajúce auto má za sebou obrovský úspech
- Slováci už na spaľovák ani nepozrú. Prichádza elektromobil pod 10 000 € s obrovským dojazdom
- Nespoznáš ich. Nový zákon zmení slovenské diaľnice, toto začne platiť o 2 mesiace
-
- Naplnili sa najhoršie obavy. Slávny výrobca elektromobilov sa rúti do ďalšieho bankrotu
- Slovensko zapíše do histórie. Naše lietajúce auto má za sebou obrovský úspech
- Slováci už na spaľovák ani nepozrú. Prichádza elektromobil pod 10 000 € s obrovským dojazdom
- Spaľováky sa dosmiali. Elektromobil konečne nabiješ rýchlejšie ako natankuješ
- Nespoznáš ich. Nový zákon zmení slovenské diaľnice, toto začne platiť o 2 mesiace
Operačný systém iPadOS od Apple musí spĺňať nové pravidlá EÚ
Čínska automobilka BYD vykázala najslabší rast zisku od roku 2022
SAV je partnerom európskeho projektu zameraného na využitie umelej inteligencie
Home office využíva čoraz menej firiem, počet pracujúcich ľudí z domu klesol
Podpora elektromobility v Nemecku klesla
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené