Существует несколько возобновляемых и практически вечных источников энергии: это наше светило и сама Земля. Наша планета - это фактически огромный тепловой аккумулятор, который так и ждет, что мы подключимся к нему и начнем получать энергию. Осталось только создать дешевый и доступный преобразователь и у инженеров из Токийского технологического университета в тандеме с Sanoh Industrial похоже это удалось.
Как известно большая часть существующих геотермальных систем функционируют только с использованием жидкости (воды), которая естественным образом поступает в установку либо же принудительно закачивается, нагревается и выкачивается обратно. Подобные системы работают на высоких температурах (выше 180 градусов по Цельсию) и данные установки довольно большие.
Но научная группа из Японии заявила, что они нашли более простой и прямой способ преобразования тепла в электрический ток. Созданная ими установка состоит из сенсибилизированных тепловых ячеек (STC), которые вполне способны к генерации электричества при температуре существенно ниже 100 градусов по Цельсию и при этом нет необходимости в использовании носителя среднего уровня такого как водяной пар или вода.
STC – это ничто иное, как батарея, которая состоит из трехслойного материала с обеих сторон зажатого электродами. При этом своеобразный «сэндвич» собран из следующих слоев:
1. ETM – электронный транспортный слой.
2. Полупроводниковый слой из редкоземельного германия.
3. Слой твердого электролита, обеспечивающего транспортировку ионов меди.
Примечание. Данная конструкция предназначена для непосредственного погружения в горячую землю.
Собранная установка работает по следующему принципу:
Природное тепло запускает процесс возбуждения электронов в полупроводнике. В результате этого они начинают переходить в слой ETM. Далее поток электронов проходит через электрод, потом по внешней замкнутой цепи и наконец приходят к другому электроду. Там происходят окислительно-восстановительные преобразования, в результате которых происходит перенос низкоэнергетических электронов обратно в полупроводник, после чего цикл запускается заново.
Перед началом испытаний ученые не были уверены, будет данная установка работать бесконечно долго или же окислительно-восстановительный процесс будет конечным. Как показали испытания, время работы такой батареи оказалось конечным (чуда не случилось). Но как показали эксперименты ее (батарею) вполне можно перезарядить.
Для этого ее все так же поместили в тепло и подключили к внешнему источнику тока. В результате этого созданная батарейка «перезарядилась» и вновь готова была к работе.
Ведущий специалист исследований Сачико Мацусита сказал следующее: «Используя подобные установки, тепло, которое ранее считалось как низкокачественная энергия, может стать великолепным источником возобновляемой энергии».
При этом такая технология полностью безопасна и не имеет зависимости от погодных условий, как солнечные панели и генераторы.
Конечно, данная технология пока далека от полномасштабного использования и установка находится на этапе прототипа, но ученые планируют выпустить рабочие установки на рынок в ближайшие годы.
Понравилась статья, тогда комментируем и лайкаем. Спасибо, что уделили свое внимание!