Тепловой резонатор генерирует электричество

Вокруг нас бесконечное количество практически дармовой энергии. Проблема в том как ее добывать и использовать. Не удивительно, что разработки в этой области стали очень популярны в последнее время. Так ученые из Массачусетского технологического института разработали тепловой резонатор, который генерирует электричество за счет дневных колебаний температуры воздуха.

Ученые и исследователи давно уже проводят эксперименты, связанные с преобразованием разности температур окружающего воздуха в электрическую энергию. В принципе в этом нет ничего удивительного и сверх нового. По этому принципу работают термоэлектрические преобразователи – элементы Пельтье. Правда они эффективны лишь при большой разности температур. С одной стороны преобразователя должно быть относительно тепло, а с другой – холодно.

Новая же разработка ученых из Массачусетского института предполагает использование более плавного изменения температур атмосферного воздуха, который происходит в течение дня. То есть исключает необходимость использования каких-то дополнительных преобразователей и холодильников.

Новая разработка основана не на термоэлектрическом, а на пироэлектрическом эффекте. Основой нового теплового резонатора является особый пенообразный материал, в состав которого входит медь или никель. Также в состав входит специальный воск, который при определенных температурах находится в жидком состоянии, а при определенных застывает. Причем разность между этими температурами очень маленькая.

Вся пенистая смесь снаружи покрыта тонким слоем графена, который является отличным теплопроводником. В целом пенистый материал одновременно активно поглощает тепло из окружающей среды и также активно его отдает. За счет этого тепловые потоки постоянно двигаются сквозь материал, в результате чего одна его сторона остается чуть прохладнее чем другая.

Дальше разница температур при помощи традиционных термоэлектрических преобразователей преобразуется в электричество.

Испытания, проводимые на протяжении примерно двух недель, показали, что при колебаниях дневной температуры всего в пределах 10 °C система генерировала 1,3 мВт электрической мощности, создавая на выходе напряжение амплитудой около 0,35 В. Конечно же, даже для повседневного использования, не говоря уже о применении в энергетических системах, это очень маленькие показатели. Но для питания, например миниатюрных датчиков, установленных в отдаленных районах, может быть достаточно.

В целом новая разработка имеет очень хорошие перспективы дальнейшего развития. Может быть через несколько лет подобные тепловые резонаторы будут использоваться как дополнительные источники электричества в системах альтернативной энергетики.

Источник информации: Массачусетский технологический институт (http://news.mit.edu/)