Практическото приложение на термоелектрическите генератори (ТЕГ) има почти 80 годишна история. През годините на втората световна война масово те са били използвани за захранване на радиоприемници от топлината на газеничетата. Но в научните среди и сега темата не се счита за изчерпана.
Сътрудници от Масачузетския технологичен институт са създали ТЕГ, който е способен да преобразува топлинната енергия, изработвана от различни механизми, в електрическа.
Екип под ръководството на Ганг Чен преди около 10 години е създал компанията GMZ Energy, която е имала за цел да създаде устройство, способно да преобразува топлината енергия в електрическа.
“Всички признават големия потенциал на използването на излишната топлина, но това винаги е било прекалено сложна задача, за да се мисли за нея сериозно”, – отбелязва Чен.
ТЕГ на GMZ Energy създава електроенергия, когато топлината постъпва в горната част на модула, а след това преминава през полупроводников материал до по-студената страна. Вследствие на движението на електроните в полупроводника от тази разлика в температурите се създава напрежение.
Генераторът, представен от компанията може да издържи нагряване на горещата страна до 600 оС (горната повърхност) и до 100 оС на студената страна (долната повърхност). При такава разлика в температурите модул с площ от 4 cm2 генерира 7,2 W електроенергия.
Ако подобен генератор се монтира върху тръбите на ауспуха на автомобила, натоварването върху щатния генератор значително ще се намали. Ще намалее, разбира се, и разходът на гориво и нивото на вредните газове.
Както се съобщава на сайта на компанията вече е създаден действащ генератор с мощност 200 W в рамките на проекта на Министерството на енергетиката на САЩ. Оборудването с подобни генератори на бронетаковата техника на пехотата ще позволи значително да се намали разхода на гориво.
Досега Чен е намерил инвеститори, които са вложили в разработките 25 милиона долара. След продължителни експерименти участниците в проекта са успели да създадат ефективни образци на генератори. Най-сложно се е оказало подбиране на подходящ материал.
В крайна сметка, като материал за масово производство на ТЕГ, компанията се е спряла на така наречените полу-Гейслери – сплави със силно изразена кристална структура, която обезпечава голяма стабилност при високи температури. Обаче компанията работи върху използването и на други материали: бисмутов телурид, олово, силиций, германий и други.
Трябва да се отбележи, че идеята за термоелектрически генератори не е оригинална, обаче многочислените разработки в тази област досега не са се отличавали с особена ефективност, защото учените не са успявали да намерят ефективен материал работещ при голяма разлика в температурите.
По този начин, разработката на Чен и колегите му може отново да възроди интереса към директното превръщане на топлинната енергия в електрическа и да намери широко приложение.
Източник: http://hitech.newsru.com/article/11aug2014/thermoelectric
