Огромное количество избыточного тепла вырабатывается промышленными процессами и электростанциями; исследователи всего мира десятилетиями искали способы использовать часть этой потраченной впустую энергии. Большинство таких усилий было сосредоточено на термоэлектрических устройствах, твердотельных материалах, которые могут производить электричество из температурного градиента, но эффективность таких устройств ограничена доступностью материалов.
Новый подход, основанный на явлении, называемом термогальваническим элементом. Поскольку напряжение перезаряжаемых аккумуляторов зависит от температуры, новая система сочетает циклы заряда-разряда аккумуляторов с нагревом и охлаждением, так что напряжение разряда выше напряжения заряда. Система может эффективно использовать даже относительно небольшие перепады температур, например, разницу в 50°C.
Для начала незаряженный аккумулятор нагревается отходящим теплом. Затем, при более высокой температуре аккумулятор заряжается; после полной зарядки ему дают остыть. Поскольку зарядное напряжение ниже при высоких температурах, чем при низких, после охлаждения батарея может фактически отдавать больше электроэнергии, чем то, что было использовано для ее зарядки. Эта дополнительная энергия, конечно, не появляется из ниоткуда: она исходит от тепла, добавленного в систему.
Хотя новая система имеет значительное преимущество в эффективности преобразования энергии, на данный момент она имеет гораздо более низкую удельную мощность — количество энергии, которое может быть передано при заданном весе — по сравнению с термоэлектриками.