Vedci z Pennsylvánskej štátnej univerzity vyvinuli kompaktný termoelektrický generátor, ktorý dokáže premieňať odpadové teplo z výfukových plynov áut, helikoptér či dronov na elektrickú energiu.

Ich prototyp dosiahol výkon 40 W, čo stačí napríklad na napájanie bežnej žiarovky. Tento objav môže významne prispieť k efektívnejšiemu využitiu energie v spaľovacích motoroch, ktorých účinnosť je len okolo 25 %, pričom zvyšná energia sa premrhá vo forme tepla. O téme informoval portál Interesting Engineering.

S rastúcimi obavami o klimatické zmeny a emisie uhlíka sa odborníci snažia nájsť nové spôsoby, ako zlepšiť efektivitu fosílnych palív, kým sa nepresadí široké využívanie čistej energie. Termoelektrické generátory sa javia ako jeden z nádejných spôsobov, ako recyklovať stratenú energiu a znížiť uhlíkovú stopu dopravy.

Tieto generátory fungujú na princípe premeny teplotného rozdielu na elektrickú energiu, pričom využívajú polovodičové materiály. Hoci táto technológia existuje už dlhší čas, jej praktické využitie bolo doteraz obmedzené kvôli zložitosti konštrukcie a potrebe externého chladiaceho systému. Tradičné generátory využívajú vodné chladenie, čo zvyšuje ich veľkosť a obmedzuje možnosti nasadenia.

Tím vedcov sa preto rozhodol tento problém riešiť novým dizajnovým prístupom. Ich riešenie nevyužíva vodné chladenie, ale namiesto toho integrovalo výmenníky tepla, podobné tým, ktoré sa používajú v klimatizačných systémoch. Tieto výmenníky dokážu efektívne zachytávať teplo z výfukových plynov a premieňať ho na elektrickú energiu.

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

Inovatívny dizajn pre vyššiu účinnosť

Nový termoelektrický generátor je vyrobený z polovodičového materiálu bizmut-tellurid a obsahuje aj dodatočný chladič, ktorý pomáha zvýšiť teplotný rozdiel – kľúčový faktor ovplyvňujúci množstvo generovanej energie. V testovacích podmienkach dokázal generátor vyprodukovať 40 W energie, ale simulácie ukázali, že pri nasadení v skutočných vozidlách môže byť výkon ešte vyšší.

Napríklad pri použití v automobile by generátor mohol dosiahnuť výkon až 56 W. Ešte lepšie výsledky by priniesla inštalácia do výfukového systému vrtuľníka, kde by generátor mohol vyprodukovať až 146 W – čo je ekvivalent energie uloženej v 12 lítium-iónových batériách.

Keďže nový systém nevyžaduje samostatnú chladiacu infraštruktúru, je možné ho dodatočne namontovať aj na existujúce vozidlá bez nutnosti zásadných úprav. Vedci veria, že táto technológia pripraví cestu pre širšie začlenenie termoelektrických generátorov do dopravných prostriedkov a pomôže znížiť plytvanie energiou.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia