Как получить электричество из тепла

Термогенераторы: как «сварить» электричество на кухонной плите

На одном из электрических форумов был задан данный вопрос: «Как можно получить электрическую энергию, применяю традиционный бытовой газ?» Мотивировалось это тем, что газ у этого товарища, да собственно, как и у большинства, платится просто по правилам без счетчика.

Сколько ни пользуйся, выплачивать все равно фиксированную сумму, и чего же не превратить уже оплаченный, однако не примененный газ в халявную электрическую энергию? Так на форуме возникла новая тема, которая была подхвачена остальными участниками: душевная беседа способствует не только уменьшить рабочий день, а так же и убить свободное время.

Было предложено массу способов. Просто приобрести бензогенератор, а заправлять его бензином, полученным перегонкой бытового газа, либо переделывать генератор для работы сразу на газу, как автомобиль.

Заместь мотора внутреннего сгорания предлагался мотор Стирлинга, знаменитый также как мотор внешнего сгорания. Вот только топикстартер (тот, который создал новую тему) претендовал на мощность генератора не меньше 1 киловатта, но его урезонили, мол, такой стирлинг не уместится даже в кухонной комнате маленькой столовой. Стоит еще сказать что очень важно, чтобы генератор был безвучным, иначе, ну, сами знаете что.

После большинства предложений кто-то вспомнил, как видел в какой-то книжке рисунок, где показана керосиновая лампа с устройством в виде многолучевой звезды для питания транзисторного приемника. Но про это будет сказано немного подальше, а пока…

Термогенераторы. История и доктрина

Для того, дабы получить электричество конкретно от атмосферной горелки или иного теплового источника, используются термогенераторы. Также, как и у термопары, их рабочий принцип построен на эффекте Зеебека, открытом в первой половине 20-ых годов девятнадцатого века.

Упомянутый эффект заключается в том, что в замкнутой цепи из 2-ух разнородных проводников возникает э.д.с., если места спаев проводников находятся при самых разнообразных температурах. К примеру, горячий спай находится в сосуде с бурлящей водой, а другой в чашке с тающим льдом.

Эффект появляется от того, что энергия свободных электронов зависит от температуры. При этом электроны начинают передвигаться от проводника, где они имеют очень высокую энергию в проводник, где энергия зарядов меньше. Если один из спаев нагрет больше иного, то разница энергий зарядов на нем, больше, чем на холодном. Благодаря этому, если цепь замкнута, в ней появляется ток, собственно та самая термоэдс.

Примерно величину термоэдс можно определить по простой формуле:

E = ? * (T1 – T2). Тут ? — показатель термоэдс, который зависит исключительно от металлов, из которых составлена термопара или термоэлемент. Его значение в большинстве случаев выражается в микровольтах на градус.

Разница температур спаев в данной формуле (T1 – T2): T1 – температура горячего спая, а T2, естественно, холодного. Приведенную формулу достаточно воочию иллюстрирует рисунок 1.

Рисунок 1. Рабочий принцип термопары

Рисунок этот традиционный, его можно отыскать в любом учебнике физики. На рисунке показано кольцо, составленное из 2-ух проводников Но и Б. Места соединений проводников называются спаями. Как показано на рисунке, в горячем спае T1 термоэдс имеет направление из металла Б в металл А. А в холодном спае Т2 из металла А в металл Б. Указанное на рисунке направление термоэдс правильно для случая, когда термоэдс металла А хороша в отношении к металлу Б.

Как определить термоэдс металла

Термоэдс металла устанавливается в отношении к платине. Для этого термопара, одним из электродов которой считается платина (Pt), а иным подопытный металл, нагревается до 100 градусов по Цельсию. Полученное значение в милливольтах для некоторых металлов, показано ниже. Причем необходимо смотреть на то, что меняется не только величина термоэдс, но и ее символ в отношении к платине.

Платина в данном случае играет аналогичную роль, как 0 градусов на температурной шкале, а вся шкала величин термоэдс выглядит так:

Сурьма +4,7, железо +1,6, кадмий +0,9, цинк +0,75, медь +0,74, золото +0,73, серебро +0,71, олово +0,41, алюминий +0,38, ртуть 0, платина 0.

После платины идут металлы с негативным значением термоэдс:

Кобальт -1,54, никель -1,64, константан (сплав меди и никеля) -3,4, висмут -6,5.

Пользуясь этой шкалой весьма просто найти значение термоэдс развиваемое термопарой, составленной из самых разнообразных металлов. Для этого довольно подсчитать алгебраическую разница значений металлов, из которых сделаны термоэлектроды.

К примеру, для пары сурьма – висмут это значение будет +4,7 – ( — 6,5) = 11,2 мВ. Если в качестве электродов задействовать пару железо – алюминий, то это значение будет составлять всего +1.6 – (+0,38) = 1,22 мВ, что меньше практически десятикратно, чем у первой пары.

Если холодный спай поддерживать в условиях постоянной температуры, к примеру 0 градусов, то термоэдс горячего спая будет пропорциональна температурному изменению, что и применяется в термопарах.

Как строились термогенераторы

Уже внутри 19 столетия делались бесчисленные попытки для создания термогенераторов – устройств для получения электроэнергии, другими словами для питания разных потребителей. В качестве подобных источников планировалось задействовать батареи из постепенно объединенных термоэлементов. Конструкция такой батареи показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Термобатарея, схематическое устройство

Первую термоэлектрическую батарею создали внутри 19 столетия физики Эрстед и Фурье. В качестве термоэлектродов применялись висмут и сурьма, как раз та самая пара из чистых металлов, у которой самая большая термоэдс. Горячие спаи нагревались атмосферными горелками, а холодные помещались в сосуд со льдом.

В процессе опытов с термоэлектричеством позже были изобретены термобатареи, подходящие для применения не во всех инновационных процедурах и даже для освещения. Как пример можно привести батарею Кламона, разработанную в первой половине 70-ых годов девятнадцатого века, мощности которой вполне было достаточно для практичных целей: к примеру для гальванического золочения, а еще использования в типографии и мастерских гелиогравюры. Приблизительно в то же время исследованием термобатарей занимался и ученый Ноэ, его термобатареи в свое время также были популярны очень широко.

Но эти все опыты, хотя и удачливые, были скорее всего провалятся, так как термобатареина основе термоэлементов из чистых металлов, имели очень невысокий КПД, что сдерживало их использование на практике. Чисто железные пары имеют КПД лишь несколько десятых долей процента. Гораздо большим КПД обладают полупроводниковые материалы: некоторые окислы, сульфиды и интерметаллические соединения.

Полупроводниковые термоэлементы

Подлинную революцию в разработке термоэлементов произвели труды академика А.И. Иоффе. В начале 30 – х годов Двадцатого столетия он выдвинул идею, что при помощи полупроводников возможно превращение энергии тепла, также и солнечной, в электрическую. Благодаря проведенным изысканиям уже в первой половине 40-ых годов XX века создали полупроводниковый фотоэлемент для изменения световой энергии солнца в электрическую.

Первым использованием на практике полупроводниковых термоэлементов нужно считать, видимо, «партизанский котелок», позволявший обеспечить питанием некоторые портативные партизанские радиостанции.

Основой термогенератора служили детали из константана и SbZn. Температура холодных спаев стабилизировалась бурлящей водой, тогда как горячие спаи нагревались пламенем костра, при этом обеспечивалась температурная разница не меньше 250…300 градусов. КПД данного устройства был не больше 1,5…2,0 %, но мощности для питания радиостанций вполне хватало. Естественно, в те военные времена конструкция «котелка» была государственным секретом, и даже теперь на многих форумах во всемирной сети обсуждается его устройство.

Домашние термогенераторы

Уже в послевоенные пятидесятые годы советская промышленность начала выпуск термогенераторов ТГК – 3. Главное его назначение состояло в питании батарейных радиоприемников в неэлектрифицированной деревенской местности. Мощность генератора составляла 3 Вт, что позволяло питать батарейные приемники, например «Тула», «Искра», «Таллин Б-2», «Отчизна – 47», «Отчизна – 52» и некоторые прочие.

внешний вид термогенератора ТГК-3 показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Термогенератор ТГК-3

Конструкция термогенератора

Как мы уже говорили, термогенератор предназначался для применения в деревне, где для освещения применялись керосиновые лампы «молния». Подобная лампа, оборудованная термогенератором, становилась не только световым источником, но и электричества.

При этом внеочередных затрат топлива не нужно было, потому что в электричество превращалась собственно та часть керосина, которая просто улетала в трубу. Стоит еще сказать, что, такой генератор был всегда готов к работе, конструкция его была такая, что ломаться в нем нечему. Генератор мог просто лежать без дела, работать без нагрузки, не боялся коротких замыканий. Служебный срок генератора, если сравнивать с гальваническими батареями, казался просто вечным.

Роль вытяжной трубы у керосиновой лампы «молния» играет удлиненая цилиндрическая часть стекла. Во время использования лампы одновременно с термогенератором стекло выполнялось укороченным, и в него вставлялся железный теплопередатчик 1, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Керосиновая лампа с термоэлектрическим генератором

Наружная часть теплопередатчика имеет форму многогранной призмы, на которой установлены термобатареи. Чтобы сделать больше результативность отдачи тепла теплопередатчик в середине имел несколько продольных каналов. Проходя по этим каналам горячие газы уходили в вытяжную трубу 3, заодно нагревая термобатарею, точнее, ее горячие спаи.

Для охлаждения холодных спаев употреблялся отопительный прибор охлаждения воздуха. Он собой представляет железные ребра, прикрепленные к внешним поверхностям блоков термобатарей.

Термогенератор – ТГК3 состоял из 2-ух независимых секций. Одна из них генерировала напряжение 2В при токе нагрузки до 2А. Эта секция применялась для получения выходного напряжения ламп при помощи вибропреобразователя. Иная секция при напряжении 1,2В и токе нагрузки 0,5А применялась для питания нитей накала ламп.

Несложно подсчитать, что мощность данного термогенератора не была больше 5 Ватт, однако для приемника ее вполне хватало, что позволяло украшать длительные вечера зимой. В настоящий момент, разумеется, это кажется просто забавным, но в то далекое время данное устройство было, безусловно, техническим чудом.

В первой половине 30-ых годов девятнадцатого века француз Жан Шарль Атаназ Пельтье открыл эффект, противоположный эффекту Зеебика. Смысл открытия в том, что при прохождении тока через спай из разнородных материалов (металлов, сплавов, полупроводников) выделяется или поглощается тепло, что зависит от направления тока и типов материалов. Об этом детально рассказано тут: Эффект Пельтье: магическое действие электротока

Как получить электричество из тепла

Электричество из тепла

Современные электронные технологии внесли в наш обиход много новых миниатюрных устройств, без которых этот самый обиход уже невозможен. Они все питаются от независимых источников — батареек или аккумуляторов, которые в традиционных условиях можно приобрести либо зарядить. В условиях удалённых от цивилизационных благ, к примеру в продолжительном походе, нередко появляется потребность пополнения энергии источников питания. Спасти сумеет термобатарея.

Термоэлектричество — явление прямого изменения теплоты в электричество в твёрдых или жидких проводниках, а еще обратное явление прямого нагревания и охлаждения контакта разнородных проводников проходящим током.

ТермоЭДС — электродвижущая сила, появляющаяся в электроцепи, которая состоит из нескольких разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру (эффект Зеебека). Величина тер-моЭДС не зависит ни от площади контакта, ни от формы проводников, а зависит исключительно от температур горячего Т1 и холодного Т2 контактов и от материалов проводников.

Эффект Пельтье обратный эффекту Зеебека. Если через контакт 2-ух разнородных проводников пропускать переменный ток, то контакт будет разогреваться либо охлаждаться, в зависимости от направления тока. Нагревательная степень или охлаждения зависит от силы тока и материалов проводников.

Эффект Томсона (Кельвина) заключается в том, что если железный проводник обогревать в одной точке и в тоже время пропускать по нему переменный ток, то на концах проводника, равноудаленных от точки нагрева, появляется разница температур. На том конце, где ток направлен к месту нагрева, температура становится меньше, а на другом конце, где ток направлен от точки нагрева, — увеличивается.

Термопара — электроцепь, которая состоит из 2-ух разнородных проводников, имеющих электрический контакт. ТермоЭДС железной термопары при разности температур на ее концах, равной 100°С, — величина порядка 1 мВ. Чтобы ее увеличить, можно объединить несколько термопар постепенно. Выйдет термобатарея, в которой один конец всех термопар находится при температуре Т1, а другой — при температуре Т2. ТермоЭДС батареи равна сумме термоЭДС некоторых термопар. В непрофессиональных условиях можно сделать неплохую термопару, если сварить угольным электродом (напряжение не выше 36 В) две проволки, сочетая медь, константан, нихром, фехраль, никелин и серебро. Можно задействовать и проволочные стойки от электролампы.

ТермоЭДС полупроводников в тысячи раза больше, чем у металлов. Благодаря этому полупроводники в основном, чем металлы, подходят для производства термобатарей, от них нужны большие термоЭДС либо активное термоэлектрическое нагревание или охлаждение.

Если создать неплохой тепловой контакт одной группы спаев термобатареи с каким-нибудь источником теплоты, то на выходе термобатареи будет вырабатываться напряжение. КПД изменения энергии тепла в электрическую в подобных термоэлектрических генераторах может достигать 16. 17%. Чтобы сравнить, у паротурбинных электростанций тепловой КПД составляет 20. 40%. Термоэлектрические резервные электростанции находят использование в удалённых точках Земли, к примеру в Арктике, и в космосе, где от источника питания нужны высокая долговечность, небольшие размеры, отсутствие двигающихся механических деталей и пониженная чувствительность к условиям внешней среды.

Можно тоже, присоединив к зажимам термобатареи источник тока, пропускать через ее термоэлементы ток. Одна группа спаев термобатареи будет разогреваться, а остальная — охлаждаться. Аналогичным образом, термобатарею можно применять и как термоэлектрический холодильник.

Устройство зарядки для мобильника

Наиболее доступные по стоимости термобатареи, сделанные тайваньской промышленностью. Мне попалось одна из них «МОДУЛЬ ПЕЛЬТЬЕ ТЕС 1_127060.40».

Это обозначение расшифровывается:

ТЕС — термоэлемент (от англ. Thermoelectric cooler);

1 — размер стороны ветки термоэлемента в мм;

127 — кол-во термоэлементов;

060 — самый большой ток (6 А);

40 — размер (40xсорок миллиметров);

Рмах — самая большая паспортная теплопроизводительность этого модуля — 53 Вт.

Главное назначение этого модуля — холодильник. Но он может применяться и, наоборот, в качестве термоэлектрогенератора. Во всемирной сети мне попалось описание термоэлектрогенератора, использующего аналогичный модуль. Одну из конструкций (чашку) я решил повторить и улучшить.

Принцип получения электрической энергии находится в нагревании одной стороны модуля с одновременным охлаждением второй. Причем нужен активный отвод тепла, так как есть перенос тепла в середине модуля, за счёт которого уменьшается разница температур «горячей» и «холодной» сторон, а значит, и напряжение на выходе модуля.

Основой устройства служат две железные кружки из тонкой нержавеющей стали, размеры каких дают возможность вставить их одна в одну с зазором около 1 см. Воздух в зазоре служит изолятором тепла, который уменьшает теплообмен между тепловым источником и охладителем (водой, снегом), которым заполняется внутренняя кружка. Между донышками кружек размещается термоэлемент (рис.1). Он обязан иметь неплохой тепловой контакт с двумя кружками. Для этого кружки должны содержать максимально гладкие поверхности дна и, также, две поверхности термоэлемента нужно промазать любой теплопроводящей пастой. Соединяются кружки стяжками, сделанными из велосипедных спиц.

Для защиты модуля от проникания в него влаги был применен автомобильный герметик -прокладка, выдерживающий температуру около 300°С. Кол-во герметика должно быть минимально нужным, так как он повышает теплообмен между кружками. Изоляция проводов для соединений термоэлемента с внешним миром должны держать нагрев. Лучше применять провода во фторопластовой изоляции. Одним из проводников может быть корпус кружки. Разъем для подсоединения был применен от батарейки типа «Крона». Если он размещается на внешней кружке, то контакты лучше делать не пайкой, а сваркой или винтиками, так как наружная кружка очень разогревается. Изолировать соединение можно тем же автомобильным герметиком — прокладкой. внешний вид получившегося устройства показан на рис.2.

Проверки проводились на домашней кухонной плите (рис.3) . Внутренняя кружка была наполнена водой из водомерного узла температурой примерно 20°С. На «холостом ходу» модуль давал на выходе немножко побольше 3 В.

Без больших усилий из модуля получилось «выжать» 0,5 Вт, или 0,01 самой большой мощности прибора при сопротивлении нагрузки в границах 5. 10 Ом. Связано это, по большей части, с условиями теплопередачи. Для снимания с большой мощностью нужно интенсивнее отводить тепло с «холодной» стороны, к примеру, задействовать заместь воды снег. Этой мощности, однако, абсолютно достаточно для зарядки мобильника в походе, применяя тепло костра. Для этого довольно собрать повышающий инвертор, например, на микросхемах IT34063, МАХ756, МАХ757 либо NCP1400. Напряжение на выходе ставится равным напряжению зарядки мобильника.

Как получить электричество из тепла

Схематически открытие выглядит так. Когда один из контактов нагревается, в системе молекул появляется ток. Экспериментаторы из Калифорнийского университета в Беркли под управлением Арунавы Майумдара рекомендовали получать переменный ток при помощи применения давно известного эффекта. Однако делать это они решили абсолютно современным способом.

Сейчас есть разные технологии получения тока из тепла. Наиболее известный – при помощи паровых турбин – считается неэффективным.

«Чтобы вырабатывать ватт мощности электротока, тратится три ватта, а прочие два рассеиваются в окружающем пространстве в виде тепла», — так поясняет минус паротурбин профессор Майумдар.

Для того чтобы трансформировать это «улетучивающееся» тепло в полезную энергию, можно применять эффект Зеебека, который реализовывается в термопарах. Он заключен в том, что электричество появляется в месте контакта 2-ух металлов, присутствующих при самых разнообразных температурах.

Однако термопары не приобретают большого распространения из-за не низкой цене требующихся для них металлов. Стоит еще сказать, что результативность их довольно низка.

В новых экспериментах, проведённых Майумдаром и его коллегами, применяются золотые наноэлектроды, контактирующие с тремя разными видами органических молекул. Как показали результаты опыта, при изменении температуры в данной системе — как и в обычных термопарах — происходит появление тока. Это первый случай, когда эффект Зеебека встречается в органических молекулах.

Пока что такого результата получилось достичь в опытах с единственным таким контактом. Однако учёные говорят, что способны сделать немалое количество подобных компактных источников энергии.

Не обращая внимания на то, что в опытах используются золотые наночастицы, материала идёт на них чуть-чуть, а что же касается органических молекул, то они, по уверениям Майумдара, дешевые и их нетрудно получить. В общем, судя по этому описанию, устройства на основе нового способа генерирования электричества должны выйдет сравнительно дешевыми.

Подробности исследования узнать можно из статьи в журнале Science.

Также читайте об оригинальных электрогенераторах: о тех, которые меньше монеты. и о тех, что можно имплантировать.

Переустройство тепла в электричество

Каждый знает, что более 50% всей энергии, которая потребляется человечеством, теряется в виде выделения тепла. Сейчас, учеными из самых разнообразных стран проводится работа для создания материалов-термоэлектриков, которые могут реализовать переустройство тепла в электричество. В результате проведенных исследований получилось получить такие термоэлектрические материалы, показатель изменения которых в два раза больше, чем у довольно востребованных современных термоэлектриков.

Свойства термоэлектрических материалов

Результаты дают возможность рассчитывать, что в скором времени получаются абсолютно новые чистые в экологическом плане источники электроэнергии. На уровне молекул было сделано соединение кобальта, никеля, олова и марганца. Вышел мультиферритовый сплав, обладающий абсолютно новыми характеристиками. Он в себе объединяет хорошее сочетание электрических, эластичных и магнитных параметров. Благодаря этому происходит превращение материалов из одного в другой, а действие температуры приводит к обратимым фазовым превращениям. Во время демонстрации данного материала, он, при поглощении находящегося вокруг тепла, вызвал неожиданную производство электричества в катушке индуктивности, находящейся вокруг его.

Аналогичным образом, получившийся материал, в перспективе как правило имеет большое фактическое значение. К примеру, переустройство тепла, выделяемого автомобилем, может быть применено для зарядки аккумуляторов .

Рабочий принцип двигателя-электрогенератора

Не считая термоэлектриков, разрабатывается двигатель-электрогенератор, способный генерировать электрическую энергию, равноценную двигателю внутреннего сгорания с аналогичными габаритными размерами.

В данном устройстве применяется сжатие и расширение газов, происходящее в циклическом варианте. При этом, мотор видоизменяет энергию тепла сначала в механическую, а, потом, в электрическую. Его результативность на 25% превосходит похожие свойства типового мотора внутреннего сгорания.

В отличии от обыкновенных двигателей в электрическом генераторе абсолютно не имеется трущихся или двигающихся частей, что дает возможность применять его в высокотемпературном режиме, не используя специализированных смазок, без всякого износа. При нагреве газа, он возрастает в объеме и вызывает колебания звука, приводят которые к колебательным процессам пластины, исполняющей роль поршня. Со своей стороны, поршень связан с генератором, который и формирует электроэнергию.

Аналогичным образом, переустройство тепла в электричество имеет вполне настоящие перспективы. Эти способы считаются довольно эффектными и экологически безопасными, благодаря этому, имеется необходимость дальнейших разработок в этом направлении.

Вечный генератор электричества

Уверен, нечасто кто из читателей знает, что переменный ток можно получать из… «пустоты». Поражаться здесь нечего – про это и не известно было никому в мире аж до 1993 года, когда в отечественной лаборатории «Наномир» первый раз таким образом была извлечена электрическая энергия. Сделано это было с помощью специализированного прибора, называемого резонатором.

Профессионалы выявили, что резонансными характеристиками обладают многие культовые предметы симметричной формы, к примеру, кресты, звезды, короны, трезубцы, кусудамы… Последние вы уже знаете из занятий оригами.

Получившийся ток был более слабым, он регистрировался устройствами на пределе чувствительности. Еще 2 года не получалось создать мощного энергетического источника, так как незатухающие электрические колебания могут появиться только в том резонаторе, степень симметрии которого превосходит 100 000. Как же выполнить лилию или трезубец с подобной восхитительной точностью? Ведь ошибка при размерах лепестков в 0.5 м не должна быть больше нескольких микрон!

Однако, если не реально выполнить точно столь сложный резонатор, то, может быть, отыщутся сведения о прямолинейных преобразователях?

Кусудамы как раз и оказались аналогичным устройством. Они состоят из плоских компонентов и обладают той формой, которую хорошими средствами можно сделать с необходимой точностью.

Желаете пробовать? Будете владельцем вечной лампы, которую не надо включать в розетку, да и менять не придется – она не перегорает.

Правда, заказать кусудаму придется обратиться на завод, в которых есть точные станки, и сделать ее из материала, слабо деформирующегося при нагреве.

Чтобы кусудама стала преобразовывать энергию, ее поверхность нужно наполировать и покрывать при помощи напыления проводящим материалом.

Прекрасный проводник – серебро, однако чистое серебро быстро покроется окислом, и «вечная» лампочка в скором времени погаснет. Дабы этого не произошло, сверху скин-слоя серебра необходимо напылить слой защиты иного металла в 100 раз тоньше. Одного грамма золота хватит, чтобы обезопасить несколько «вечных» лампочек по 300 ватт.

Сама кусудама освещать не будет. Она лишь воплощает внутреннюю энергию эфира в электрические колебания, которые, как это ни удивительно, не излучаются в виде электро-магнитных волн. На расстоянии вытянутой руки их уже нереально зарегистрировать без высокочувствительного прибора. Кусудама считается неизлучающей антенной. Она – резонатор.

Как же превратить незаметные колебания электрического и магнитного полей в заметный свет?

Тут нам смогут помочь знания об атомах, молекулах и кристаллах. Оказывается, достаточно в территорию электро-магнитных колебаний уместить кусочек кварцевого песка, и он засверкает голубым светом. Явление это можно видеть, если минерал уложить в микроволновку с прозрачной створкой.

Может появиться вопрос: чего же тогда не светятся ювелирные камни, вставленные в золотую корону? Она ведь тоже резонатор. Тем, кто не догадался, напомню: степень симметрии резонатора должна быть более 100 000. А у корон она, естественно, намного меньше.

В заключение напомним, что резонаторы обладают и остальными не меньше интересными характеристиками. Считают, что очень возможно их применение в качестве двигателей на «летающих тарелках».

Грязь воплощает тепло в электричество

Команда изыскателей кафедры химических технологий и материаловедения университета штата Мичиган разработала материал, он является говоря иначе термоэлектриком. Другими словами с его помощью можно получать электричество из тепла. Процесс получения электрического заряда из температурные разницы с помощью некоторых материалов, имеющих термоэлектрические свойства, не такое уж и новое открытие. Но уникальность работы ученых в том, что они смогли воспроизвести аналогичный элемент фактически из грязи. Другими словами не потратив при этом много наличных средств и энергии.

Прежде термоэлектрические материалы получали из дорогостоящих или очень ядовитых элементов. Нынешнее открытие, по словам самих исследований, открывает еще 1 путь к созданию дешевого и экологично чистого источника альтернативной энергии. Материал новый, по существу который состоит из обыкновенной грязи, способен преобразовывать собранное тепло в переменный ток .

Потенциал изобретения большой. Взять хотя бы тепло, выделяемое головкой цилиндров автомобильного двигателя или «вылетающее» через выхлопную трубу. Если создать коллекторы, наполненные новым материалом, можно будет удачно преобразовывать отводимое тепло в нужное электричество. Тогда возможно идея экологично чистого гибрида или электромобиля будет значительно реальнее, чем в настоящий момент.

Команда исследований под управлением профессора Дональда Морелли для создания энергоэффективной грязи применила говоря иначе «тетраэдриты» – натуральные материалы, широко распространенные на Земля, которые имеют термоэлектрические свойства. Уже сами по себе в естественном виде они малоэффективны. Но ученым получилось чуть-чуть поменять и состав и мастерски объединить в один материал. В результате вышел высокоэффективный компонент.

Экспериментаторы растирают добытые тетраэдриты в порошок, перемешивают их между собой в конкретных пропорциях, а потом с помощью температуры и давления делают образцы подходящие для использования на практике. По словам ученых, разработанная ими процедура, которую они, к слову, до конца не раскрывают, очень мало затратная как в денежном, так и в энергетическом проекте.

ДОСТИЖЕНИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ НАЧАЛА 21-ГО Столетия

Экспериментаторы из Калифорнийского университета в Беркли рекомендовали получать переменный ток при помощи применения давно известного эффекта, однако абсолютно современным способом. Сейчас есть разные технологии получения тока из тепла.

К примеру, при помощи паровых турбин – считается неэффективным. Можно применять эффект Зеебека, который реализовывается в термопарах. Он заключен в том, что электричество появляется в месте контакта 2-ух металлов, присутствующих при самых разнообразных температурах. Однако термопары не приобретают большого распространения из-за не низкой цене требующихся для них металлов и невысокой эффективности.

В новых экспериментах применяются золотые наноэлектроды, контактирующие с тремя разными видами органических молекул. При изменении температуры в данной системе — как и в обычных термопарах — происходит появление тока. Т.е. встречается эффект Зеебека в органических молекулах. Учёные говорят, что способны сделать немалое количество подобных компактных источников энергии. Материала идёт на них чуть-чуть, а органические молекулы дешевые, и их нетрудно получить. Устройства на основе нового способа генерирования электричества должны выйдет сравнительно дешевыми.

Как получить электричество из тепла Земли?

Ученые мужи разработали методику, дающую возможность генерировать электричество из тепла, которое Земля выделяет в пространство вокруг.

Энергию тепла Земли предполагается задействовать как возобновляемый энергетический источник для изготовления электричества не во всех районах планеты. Сейчас не существует технологий, разрешающих извлекать электричество из тепла Земли.

Новая методика разработана Федерико Капассо и его коллегами из Гарвардского университета. Для создания методики ученых подтолкнуло наблюдение, что планета «подогревает» космос с мощностью в 100 миллионов гигаватт. Авторы исследования создали схему особенной «тепловой батареи», смотря на информацию о тепловом потоке, исходящем от Земли.

Данный прибор в себя включает комплект особенных антенн-выпрямителей и объединяющих электро цепей. Прибор схож на электромеханические петли, применяемые в электронных билетах, а еще «беспроводных» зарядных устройствах для сотовых телефонов.

Источники: www.membrana.ru, electric-220.ru, sedge.ru, silatoka.net, scsiexplorer.com.ua, class-fizika.narod.ru, www.myenergy.ru

Ракетный мотор EmDrive: полет без рабочего тела

КНР — интересные места

Аварии в аномальных зонах

Киборги грядущего

Боевой космический корабль Буран-Б

Торсионные резервные электростанции

В 1981 г. Анатолий Акимов, академик РАЕН сделал первый прибор, который именовал торсионным генератором.Не считая теории, есть функциональные, экспериментальные данные. Мы их .

Смоленск и Витебск

Желаете в один уик-энд побывать и за рубежом, и в старинном русском городе, гулять по седым кремлевским стенам и сделать .

Артефакты на Марсе

Джозеф Скиппер, знаменитый экспериментатор Марса, опубликовал собственные последние предположения, которые появились при точном просмотре фотографий, выполненных марсоходом Curiosity. Фотографии с Марса .

Порой опасность приходит с той стороны, откуда её вообще никто не ждет. Раньше вблизи острова Хортица нашли пропавший .

Мотор НЛО построен на вращении жидкости

Неопознанные летающие объекты вот уже не один год являются объектом споров в обстановке ученых. Уникальные способности НЛО ставят в .

Револьверы мира

Револьверы системы Нагана возникли в нашей стране в конце Девятнадцатого века и были довольно очень популярны как боевое оружие. С распространением самозарядных .

Убийство Джона Кеннеди

Убийство Джона Кеннеди, аммериканского президента,потрясла мир. Это было не обычное убийство, – это убийство политического лидера самого большого уровня. Подавляющее .

Адмиралтейский шпиль

Адмиралтейство одна основных интересных мест Санкт-Петербурга. От шпиля Адмиралтейства начинаются три главные улицы Санкт-Петербурга: Невский проспект, Гороховая улица и Вознесенский проспект, .

Чип для мозга — сверхчеловек или биоробот

Мысль про то, чтобы имплантировать чип в мозг человеку, не нова. Активно о ней заговорили в 2007 году, когда свет увидел .

Где могила Чингисхана?

Интересное размещение гастронома

Услуги ремонта и обслуживанию холодильников

Расположение наличных средств в банковской структуре

Перспективное строительство в Подмосковье

Это интересно

&#13
• Тайна розенкрейцеров. Протоколы Сионских мудрецов &#13
• Пропадание Чарли Росса &#13

Самые читаемые

Ядерная крылатая ракета Буревестник – характеристики и перспективы

В собственной речи 1 марта 2018 года глава государства России Путин .

Ракетный комплекс Авангард — технические свойства и возможности

Новейший российский ракетный комплекс "Авангард" запущен в массовое изготовление, начата .

Истребитель Су 57 – характеристики и возможности

Истребитель пятого поколения Су 57 разработан в ОКБ им. Сухого .

Мотоциклы с приводом карданного типа

Мало приобрести мотоцикл и ездить на нём, заправляя его время .

История еды древних славян

Древние славяне, как и многие народы того времени, верили, что много .

Хвост у людей

Забавно, но хвост у человека есть. До какого-то периода. Известно, .

Как выполнить дуб мореный дома

Дуб мореный – идеальный материал для строительства. Его оригинальный цвет очень .

Ядерный самолет М-19

17 февраля 1976г. ЦК КПСС и Совет министров СССР приняли .

Толщина льда в Антарктиде

Не обращая внимания на уменьшение площади материкового льда Антарктиды, его толщина возрастает.Последняя .

Термоэлектрогенераторная печь Индигирка