 Новое исследование способствует повышению энергоэффективности промышленных процессов и сокращению выброса газов, загрязняющих атмосферу.
Чтобы удовлетворить спрос на энергию с одновременным соблюдением экологических норм, очень важно не только более рационально использовать ископаемое топливо, но и заниматься поиском альтернативных источников энергии. Термоэлектричество представляет собой технологию, способную производить электрическую энергию от источников отработанного тепла. Технология предлагает возможность рекуперации энергии в больших промышленных системах, а также в жилых домах. Только 35 до 40 процентов энергии используется для этой цели, а остальное выбрасывается в атмосферу в виде отходящего тепла.
Способность преобразования отходов тепла в электрическую энергию для питания обеспечивает разумное использование энергии за счет более эффективного использования ископаемого топлива. Термоэлектричество уже успешно применяется в целом ряде секторов – таких, как автомобильный сектор и даже космическая техника (например, в марсоходе Curiosity).
Ранее исследователи проводили компьютерное моделирование и эксперименты на реальных сценариях. В обоих случаях были получены высоко перспективные значения по выработке электроэнергии с помощью отработанных газов. В частности, была разработана компьютерная модель, имитирующая термоэлектрическую генерацию посредством прогнозирования поведения генераторов, чтобы их можно было оптимизировать.
На основе предшествующего опыта исследователи изучали электрический генератор в экспериментальных условиях, разработанных и построенных ими. Генератор был установлен на выходе дымового котла, используемого для нагрева воды. Он включает в себя 48 термоэлектрических модулей, две системы теплообмена и другие устройства. Чистая оптимальная генерация электроэнергии составила 100 Вт на квадратный метр.
После этого исследователи выбрали печь по производству керамических плиток для оптимизации системы теплообмена. В результате была получена чистая максимальная электрическая мощность в 136.77 МВт / год, что является эквивалентом энергии, используемой каждый год в 40 домах. На внешней стороне дымохода печи были использованы термосифоны без движущихся частей, образуя прочную и тихую систему. Исследователи используют термоэлектрические устройства на основе эффекта Зеебека. Их преимущество заключается в том, что они требуют минимального технического обслуживания и имеют длительный срок службы, так как они не используют движущиеся части. Более того, они подходят для использования тепла от низкотемпературных отходов (ниже 250 C), которые составляет 70% от тепла, обычно теряемого впустую.
|
