НАУКАОРУЖИЕТЕХНОЛОГИИАВТОМОБИЛИИГРЫ
АРХИВБЛОГИВИДЕОЛЕКТОРИЙКОНКУРСЫАУКЦИОНМАГАЗИНЭНЦИКЛОПЕДИЯ


ТОК ИЗ ТЕПЛА: ТЕРМОПАРА ПРОТИВ ПАРА

 4  20655





Любой источник тепла можно превратить в источник электроэнергии – без паровых котлов, турбин и прочих громоздких сооружений.

Все фотографии »

Молекула бензен-дитиола в точке соединения двух проводников
Молекула бензен-дитиола в точке соединения двух проводников
Как известно, основная часть электроэнергии вырабатывается за счет сжигания ископаемого сырья. Полученное при этом тепло используется, например, для образования пара, который крутит турбину, присоединенную к генератору. Таким образом, главным методом получения электричества является непрямое преобразование тепла, сопряженное с весьма существенными энергетическими потерями. «На производство 1 ватта полезной энергии в среднем тратится около 5 ватт тепла, из которых 4 уходят на разогрев окружающей среды. Если бы нам удалось хотя бы незначительно уменьшить эти потери, это означало бы огромную экономию топлива и существенное снижение выбросов углекислого газа,» — поясняет Арунава Майумдар (Arunava Majumdar) из Калифорнийского университета в Беркли.

Между тем метод прямого преобразования тепла в электроэнергию известен аж с первой половины XIX века, когда Томас Зеебек установил, что избирательное нагревание (или охлаждение) точки контакта двух проводников, имеющих различные химические свойства, сопровождается появлением электродвижущей силы (термо-ЭДС). Попросту говоря, на противоположных концах проводников возникает напряжение, а если их замкнуть, в цепи начнет течь электрический ток. Именно на этом принципе работает термопара – нехитрый прибор, применяемый для измерений температуры. Простейшая термопара состоит из двух стержней разного металла, спаянных на одном конце. По изменению напряжения на противоположных концах стержней можно судить об изменении температуры в точке их соединения.

Попытки приспособить феномен термо-ЭДС для получения электричества предпринимались неоднократно. Соответствующие устройства, называемые термоэлектрическими конверторами, довольно активно разрабатывались в течение последних 50-ти лет и даже нашли свое применение в некоторых областях промышленности. Однако для массового производства электроэнергии они явно непригодны. Во-первых, КПД подобных преобразователей не поднимается выше 7%, в то время как у паровых турбин это показатель достигает 20%. А главное – эффективной термопаре требуются редкие металлы – висмут, теллурий, платина и др. Это обстоятельство делает термоэлектрические конверторы очень дорогими и весьма непрактичными устройствами.

Однако специалисты из Калифорнийского университета сумели получить эффект термо-ЭДС с помощью искусственно синтезированной органической молекулы, соединяющей два металлических проводника. По мнению ученых, это означает настоящий прорыв в преобразовании тепла в электричество: органика очень дешева и проста в производстве. В ходе экспериментов ученые соединяли пары золотых проводников через прослойки из трех различных органических соединений – бензен-дитиола, дибензен-дитиола и трибензен-дитиола. Затем один из проводников начинали нагревать для создания разницы в температурах. На каждый градус разницы исследователи регистрировали рост напряжения в 8,7 мкВ для первого, 12,9 мкВ для второго, и 14,2 мкВ для третьего соединения, соответственно. Максимальная разница температур, достигнутая в ходе тестов, составила всего 30О по Цельсию.

«Эти цифры могут показаться не слишком значительным, однако они вполне доказывают правильность нашей концепции. Органическое термоэлектричество сделало свой первый шаг,» — заявил Прамод Редди (Pramod Reddy), один из участников исследования. В ближайшее время ученые намереваются протестировать ряд других органических соединений и металлов, чтобы добиться более выраженного эффекта термо-ЭДС.

Читайте также: «Электричество из водорослей», «Шумная энергия».

По публикации Science Daily



Добавлено: 19.02.07
Зарегистрируйтесь сейчас и получите 100 баллов себе на счет!
А разместив ссылку на этот материал Вы получите дополнительные баллы за каждый переход по ней.
Подробнее об условиях акции читайте в правилах.

       
ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ


НОВЫЕ МЕТОДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 3D-ПЕЧАТИ В МЕДИЦИНЕ
Трехмерная печать помогла значительно снизить стоимость аппарата для аутотрансфузии.

15/04/14   5


ПОДТВЕРЖДЕНО: ТЕТРАКВАРКИ СУЩЕСТВУЮТ
В результате экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК) подтверждено существовани...

15/04/14   17


НАХОДКА АСТРОНОМОВ МОЖЕТ ОКАЗАТЬСЯ ПЕРВОЙ ИЗВЕСТНОЙ «ЭКЗОЛУНОЙ»
Ученые обнаружили свидетельства существования спутника одной из экзопланет.

11/04/14   1


ЗАСВЕТИТЬ ПРЯМО В МОЗГ
Методы фотоники уже произвели революцию в индустрии телекоммуникаций. Теперь на очереди ...

10/04/14   2
КОММЕНТАРИИ (4)
Написать комментарий:





     OFFLINE

Написать личное сообщение
Bad_gr
Зарегистрирован: 09.03.09
Сообщений: 61
Комментариев: 3283
Рейтинг: 20164.00
Баллов на счету: 13084
Добавлено 28.09.11 20:43
- 0 +
captaingray
".... Но хочется сейчас поставить на газовый котел для питания прокачивающего насоса. Мощи-то надо Ватт 20. А то электричество выключат и может все закипеть, зима все-же. А вот из чего эти термопарные генераторы делали, не помню, и в ИНЕТЕ не нашел. А так можно батарею на 220 набрать и преобразователь какой-нибудь забодяжить. ...."

Хорошая мысль, и в принципе, осуществимая (но не дёшево):
Есть в продаже детали для её воплощения в железе: [ссылка]
Выходное напряжение, В ---------------- 12
Выходная мощность, Вт, не менее -- 25

щёлкните для увеличения

А на печьке выглядит так:



Цитировать
     OFFLINE

Написать личное сообщение
kelod
Зарегистрирован: 15.06.11
Сообщений: 0
Комментариев: 368
Рейтинг: 488.00
Баллов на счету: 488
Добавлено 28.09.11 19:55
- 0 +
captaingray

боюсь эта фигня будет стоить раза в 4 выше стоимости котла и всей системы отапления)))


Цитировать
Алексей
Добавлено 28.09.11 18:59
- 1 +
Это самая Ромашка, последовательность P-N переходников... В ядерных установках прошлого века использовалась для прямого преобразования тепла в электроэнергию. Спасибо, что напомнили! Оч. интересная тематика.


Цитировать
captaingray
Добавлено 03.11.09 19:53
- 0 +
Все новое-это хорошо забытое старое. В школе, лет 30 назад, еще наш классный рассказывал о "ромашках" это такая штуковина, которую надевали на обычную керосиновую лампу и питали цепь накала лампового приемника. Потом по телику в каком-то филме эту байду видел. Но хочется сейчас поставить на газовый котел для питания прокачивающего насоса. Мощи-то надо Ватт 20. А то электричество выключат и может все закипеть, зима все-же. А вот из чего эти термопарные генераторы делали, не помню, и в ИНЕТЕ не нашел. А так можно батарею на 220 набрать и преобразователь какой-нибудь забодяжить.


Цитировать
ЭТО ИНТЕРЕСНО
АВТОДИЗАЙН ПО-ФРАНЦУЗСКИ
Лучший, P.L.E.A.S.E.

Четвертый конкурс автомобильного дизайна Concours de Design Peugeot собрал рекордное число...

19/02/07   5
МЫШЬ ВО РТУ
Тесное общение с компьютером

Российская инновационная компания GRAViTONUS реализует нестандартные подходы к взаимодейст...

19/02/07   1
НЕ ВСЕ ТАК ПЛОХО В АТМОСФЕРЕ
Озоновый слой поправляется

Озоновый слой Земли – нечто вроде солнцезащитных очков, оберегающих планету от вредоносног...

16/02/07   3
ФОТОГРАНАТА
Ударные кадры

Съемка подброшенным фотоаппаратом – целое направление цифровой фотографии, которое называе...

16/02/07   5
НАСЕКОМЫЕ И ВЕРТОЛЕТЫ
Учимся полету шмеля

Лишь недавно ученым удалось выяснить, каким образом устроена «навигационная аппаратура» ле...

16/02/07   0
ТОП 5 ТЕМ
12 УНИКАЛЬНЫХ СОВЕТСКИХ АВТОМОБИЛЕЙ
Представляем вашему вниманию несколько интересных концептов, разработанных во времена СССР...

13/03/14   33
ПОЛНОЕ ЛУННОЕ ЗАТМЕНИЕ: ПРЯМАЯ ТРАНСЛЯЦИЯ
Утром 15 апреля жители Земли смогут наблюдать первое в этом году полное лунное затмение. К...

15/04/14   2
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОТОЦИКЛ С ПРОБЕГОМ БЕНЗИНОВОГО
Электромотоцикл Johammer J1.200, хоть и напоминает с виду крайне удивленную улитку, спосо...

13/04/14   22
СТАРЕЙШИЕ ИЗ ЖИВУЩИХ
ФОТОГРАФИИ РЭЙЧЕЛ СУССМАН

На снимках Рэйчел Суссман – древнейшие из живых существ на Земле. Фотограф спешит объеха...

16/04/14   5
РОССИЯ ИСПЫТАЛА БАЛЛИСТИЧЕСКУЮ РАКЕТУ «ЯРС»
14 апреля в 10:40 по московскому времени с космодрома «Плесецк» (расположен в 180 километ...

14/04/14   19
акридерм для детей
ПОПУЛЯРНЫЙ
ЛЕКТОРИЙ
МОСКВА
  ЗАЧЕМ ЧЕЛОВЕКУ ЭМОЦИИ?  
Все ли люди переживают одно и то же?
22 апреля
ОБСУЖДЕНИЯ
ВСЕ КОММЕНТАРИИ
ДОБЫЧА ЗОЛОТА ИЗ СТАРЫХ СМАРТФОНОВ
Непонятен био-химический процесс и может ли он конкурировать с царской водкой?
20:26
12 УНИКАЛЬНЫХ СОВЕТСКИХ АВТОМОБИЛЕЙ
Есть и другие интересные модели... Сделано в СССР - экспериментальн ые автомобили
19:53
В РОССИИ ДЕБЮТИРОВАЛ СЕДАН DATSUN ON-DO
Иноглюконянин: Ниссан алмера классик Тем не менее там мотор японский.
19:45
КАК УБИТЬ БЕСПИЛОТНИК
Дровосек: Ну если дело дошло до обратного блика то почему не посветить посильнее чёб пластмаска спла...
18:59
ДОБЫЧА ЗОЛОТА ИЗ СТАРЫХ СМАРТФОНОВ
работал на железном руднике, руду промывали водой и сливали в большой пруд. приехали москвичи, пр...
18:35
СТАРЕЙШИЕ ИЗ ЖИВУЩИХ
я бы посадил у себя, но участок маленький 8 фруктовых деревьев, посаженных прошлой осенью, через ...
18:31
СТАРЕЙШИЕ ИЗ ЖИВУЩИХ
Всегда старые и большие деревья передо мной ,внушали какой то священный трепет и уважение!
18:06
СТАРЕЙШИЕ ИЗ ЖИВУЩИХ
Старейшие деревья на Земле Статья в Wired 2010 года [ссылка] мой любительский перево...
18:03
ПОДТВЕРЖДЕНО: ТЕТРАКВАРКИ СУЩЕСТВУЮТ
Сергей А.: Makcиm: Интересно , а как сильно и на сколько , открытие тетракварка , выходит за рамки ...
17:49
НОВЫЕ МЕТОДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 3D-ПЕЧАТИ В МЕДИЦИНЕ
Александр К: Samonkina Lyudmila: Makcиm: от чего очищают собственную кровь Почему нужно чис...
17:46
ДОБЫЧА ЗОЛОТА ИЗ СТАРЫХ СМАРТФОНОВ
С помощью грибов можно еще много чего придумать!
17:45
ДОБЫЧА ЗОЛОТА ИЗ СТАРЫХ СМАРТФОНОВ
Всегда любил грибы.: помощи Лучше использовать новые смартфоны и трюфеля))
17:15
ВОЗВРАЩЕНИЕ ВКУСА
Дмитриий: Так вот - ими несколько лет, как активно продвигаются помидоры, устойчивые к вредителям и ...
17:07
ДОБЫЧА ЗОЛОТА ИЗ СТАРЫХ СМАРТФОНОВ
А шампиньоны для этого подойдут?
16:57
ВИДЕО ЛЕКЦИИ "КАК РАБОТАЕТ ЭФФЕКТ ПЛАЦЕБО?"
УВАЖАЕМЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ ПРОЕКТА, прочтите, пожалуйста, хоть часть комментариев, и ОТРЕАГИРУЙТЕ как...
16:42
»  Все комментарии