تبدیل مستقیم گرما به برق: معرفی یک فناوری

۱۲ شهریور ۱۳۹۲ | نوشته‌شده به دست عادل شجاعی در آموزش، دانش و فن‌آوری

هزینه‌های مربوط به انرژی، آلودگی‌ محیط زیست و اهمیت ذخایر تجدیدناپذیر فسیلی، از مواردی است که انسان را واداشته است که در راستای تنوع و توسعه‌ی منابع تجدیدپذیر انرژی، بهینه‌سازی مصرف سوخت و سیستم‌های انرژی و همچنین روش‌های کاهش آلایندگی محیط زیست گام بردارد.

بر پایه قانون دوم ترمودینامیک، می‌دانیم که گرما به صورت خودبه‌خودی، از منبع سرد به منبع گرم منتقل نمی‌شود و بازده هیچ وسیله‌ای نمی‌تواند ۱۰۰% باشد؛ امّا انسان می‌تواند بازده وسایل را بالاتر ببرد و مصرف انرژی را کاهش دهد. در همه‌ی وسایلی که اطراف خود مشاهده می‌کنیم، تلفات انرژی به صورت نور، گرما، صدا و… وجود دارد.

سال‌هاست که دانشمندان از سلول‌های خورشیدی برای تبدیل نور خورشید به برق استفاده می‌کنند امّا در زمینه‌ی تبدیل مستقیم انرژی گرمایی به الکتریسیته، موفقیت‌های کمتری حاصل شده است. این کار شدنی است؛ به عنوان مثال، در ترموکوپل که از دو فلز غیرهم‌جنس ساخته شده است و از یک طرف به‌هم متصل‌اند، با حرارت دادن محل اتصال دو فلز، در دو سر دیگر که آزاد هستند، انرژی الکتریکی اندکی تولید می‌شود. این خود نوعی کوچک از تبدیل مستقیم گرما به برق است.

آیا راهی برای تولید مستقیم برق از گرما در مقیاس زیاد وجود دارد؟

پژوهشگران بر روی پروژه‌ای فعالیت می‌کنند که انرژی گرمایی را توسط آلیاژ‌های مولتی‌فریک به طور مستقیم به برق تبدیل کنند. در این شیوه از تبدیل انرژی، تغییر فاز مثل فرایند ذوب و تبخیر وجود ندارد. بلکه زمانی که حرارت به نقطه معینی می‌رسد، این آلیاژ‌ها به مواد مغناطیسی نیرومندی تبدیل می‌شوند و زمانی که دمای آلیاژ کاهش می‌یابد، خاصیت مغناطیسی خود را از دست می‌دهد. با استفاده از این گرادیان دما و تغییر میدان مغناطیسی، می‌توان الکتریسیته تولید کرد.

پروژه آلفابت انرژی (Alphabet Energy)

تبدیل مستقیم انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی

آلفابت انرژی، پروژه‌ای است که از سال ۲۰۰۹ در آمریکا شروع به کار کرده است. آلفابت انرژی، یک تکنولوژی توسعه یافته است که گرما را به طور مستقیم به برق تبدیل می‌کند. این شیوه از تبدیل انرژی، آلودگی محیط زیست را در پی ندارد.

این فناوری که نسبت به دماهای بالا نیز از خود مقاوت خوبی نشان داده است، می‌تواند گرما را  در گستره دمایی زیادی (از گرمای بدن انسان تا کوره‌های بزرگ صنایع مختلف) به برق (از چند میکرو وات تا چندین مگاوات) تبدیل کند.

سازندگان این تکنولوژی معتقدند که با استفاده گرمای خروجی از اگزوز خودروها، و تبدیل آن به برق، می‌توان ۱۰% در مصرف سوخت خودرو صرفه‌جویی کرد.

شما می‌توانید ما را دنبال کنید از خوراک RSS 2.0 و یا پاسخ بگذارید در صورت تمایل، بازتاب بفرستید.

۲۰ پاسخ



پاسخ بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>