แปลงความร้อนให้เป็นไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพด้วย GMZ Energy

ส่วนสำคัญของพลังงานตัวอย่างเช่นในรถยนต์ถูกกระจายไปในรูปแบบของความร้อนในบรรยากาศตามกฎแล้วมันคือการสูญเสียที่ไม่สามารถแก้ไขได้ที่เกี่ยวข้องแน่นอนโดยมีค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ Gang Chen ที่ทำงานที่ Massachusetts Institute of Technology ใน Cambridge, USA ได้กำหนดตัวเองในการใช้ความร้อนเหลือทิ้งที่สูญเปล่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ประเพณี วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกความสามารถในการแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำซึ่งทำให้การใช้งานไม่แพร่หลาย แต่ในปี 2004 Gang Chen และ Karl Richard Soderberg ขอบคุณ นาโนเทคโนโลยีปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุเหล่านี้อย่างมีนัยสำคัญซึ่งให้โอกาสในการสร้างต้นทุนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก. ในปี 2551 พวกเขาปรับปรุงเทอร์โมอิเล็กตริกคอนเวอร์เตอร์โดยใช้บิสมัทและแอนติโมนีร้อยละ 40

เพื่อแนะนำเทคโนโลยีนักประดิษฐ์ที่สร้างขึ้น พลังงาน GMZ. ใช้ความสำเร็จก่อนกำหนดได้รับการพัฒนา เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมสามารถคืนความร้อนที่เกิดจากยานพาหนะกลับไปยังเครือข่ายออนบอร์ดและเพิ่มประสิทธิภาพ อุปกรณ์ (เครื่องกำเนิด TEG เทอร์โมอิเล็กทริก) สร้างความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นเมื่อความร้อนเคลื่อนผ่านเซมิคอนดักเตอร์จากส่วนบนไปยังความเย็น (ฐานของอุปกรณ์)

ในคอนเวอร์เตอร์ทั่วไปประเภทนี้ประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากการสั่นสะเทือนของอิเล็กตรอน แต่นวัตกรรมคือการเอาชนะผลกระทบที่เป็นอันตรายนี้และประสิทธิภาพการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น 30-60 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับแอนะล็อกเนื่องจากพลังงานถูกส่งผ่านโดยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเท่านั้น

การเปลี่ยนแปลงล่าสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความร้อนสามารถทนความร้อนของส่วนบนถึง 600 องศาเซลเซียสด้วยอุณหภูมิฐาน 100 องศาเซลเซียส สิ่งนี้ทำให้ความแตกต่างของ 500 องศาเซลเซียสสามารถแปลงพลังงานเป็น 7.2 W กับพื้นที่อุปกรณ์เพียง 4 cm2 หากวาง TEG ไว้ใกล้กับท่อไอเสียของรถโหลดบนเครือข่ายจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญและการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศจะลดลง

เมื่อเร็ว ๆ นี้ด้วยการสนับสนุนของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 200 วัตต์ซึ่งมีการวางแผนที่จะติดตั้งบนถังเพื่อลดต้นทุนเชื้อเพลิง ในทำนองเดียวกันการเพิ่มประสิทธิภาพมีการวางแผนในภาคยานยนต์ซึ่งคาดว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพเนื่องจาก TEG ร้อยละ 5

การทำงานอย่างหนักเป็นเวลาหลายปีช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้วิธีการเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับอุณหภูมิในการใช้งานแต่ละช่วงเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

สำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกอย่างต่อเนื่องนั้น GMZ Energy ได้มุ่งเน้นไปที่โลหะผสมที่มีโครงสร้างผลึกที่แข็งแกร่งซึ่งให้ความเสถียรที่เชื่อถือได้ที่อุณหภูมิสูง แผนการสำหรับการใช้งานในอนาคตของวัสดุเช่นบิสมัทเทลลูไรด์ตะกั่วเทลลูไรด์ซิลิคอนเจอร์เมเนียมและอื่น ๆ ศาสตราจารย์เฉินมองว่าเป้าหมายของเขาเป็นการกระตุ้นให้เกิดนวัตกรรมและที่สำคัญที่สุดคือการนำความคิดสร้างสรรค์ไปใช้

ดูเพิ่มเติมที่หัวข้อนี้:Peltier effect - เอฟเฟกต์มหัศจรรย์ของกระแสไฟฟ้า