Iz viška topline proizvode struju
10. travnja 2013
Iz termoelektrana na ugljen uzdižu se ogromni dimni oblaci. Pri tomu najveći među njima uopće nisu nastali iz dimnog plina koji se razvija izgaranjem ugljena, već je to jednostavno vodena para iz tornjeva za hlađenje. A ta para sadrži velike količine energije. Stručnjaci procjenjuju da jedna ovakva elektrana u električnu struju pretvori tek 40 posto energije.
Slična je priča i s automobilima. Motori s unutarnjim izgaranjem se tijekom vožnje jako ugriju pa ih se mora hladiti sustavom vode i zraka. I tu se gubi puno energije.
Na granici između vrućeg i hladnog
No ne mora biti tako. Višak topline mogao bi se korisno upotrijebiti za izravnu proizvodnju električne struje. To se postiže uz pomoć termo-električnih elemenata. Slično kao kod solarnih ćelija, struja se može proizvesti tako da se ovi elementi ugrade na određenom mjestu gdje vlada temperaturna razlika. Na jednoj strani bi trebalo biti vruće, a na drugoj relativno hladno.
Kod nekog tornja za hlađenje to bi se na primjer dalo postaviti između vruće vodene pare i hladnog betonskog zida. A kad unutar stanice dođe do temperaturne razlike negativno nabijeni elektroni upućuju se iz vrućeg u hladniji dio takozvanog termo-električnog generatora.
Točno po mjeri
Znanstvenici s drezdenskog Fraunhoferovog instituta za materijal i tehniku zračenja (IWS) sad su uspjeli takve termo-elemente postaviti tako da se oni mogu upotrebljavati u različitim prilikama. Tajna je u tomu da se termo-električni generatori uvijek, ovisno o tomu gdje bi trebali biti ugrađeni, proizvode za svaku priliku točno po mjeri i uz pomoć 3D printera.
Tako se mogu na primjer, izraditi posebno prilagođeni termo-generatori za ispušne cijevi na automobilima ili za cijevi kroz koje teče voda za hlađenje. Tada bi se struja mogla izravno voditi u unutarnji sustav automobila. Konstruktori automobila ne bi više morali koristiti nepouzdane generatore za rad motora i punjenje akumulatora jer bi dovoljno struje proizvodili sami termo-elementi. Znanstvenicima je uspjelo već samo na cijevi za ispušne plinove u jednom automobilu proizvesti struju snage i do 600 watta.
Doduše, bilo je i do sad već termo-električnih generatora, ali oni su osim kompliciranog oblika imali još jedan nedostatak: bili su sastavljeni od otrovnih dijelove, poput olova na primjer. Ovi novi termo-elementi proizvode se iz neotrovnog umjetnog materijala koji dobro provodi struju.