НАУКАОРУЖИЕТЕХНОЛОГИИАВТОМОБИЛИИГРЫ
АРХИВБЛОГИВИДЕОЛЕКТОРИЙКОНКУРСЫАУКЦИОНМАГАЗИНЭНЦИКЛОПЕДИЯ


ТОК ИЗ ТЕПЛА: ТЕРМОПАРА ПРОТИВ ПАРА

 4  20721





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


КРИСТАЛЛЫ-ХАМЕЛЕОНЫ ДЛЯ АКТИВНОГО КАМУФЛЯЖА
Кристаллы, структура которых контролируется при помощи света, позволяют реализовать актив...

24/04/14   0


ОБЕЗЬЯНЫ СПОСОБНЫ К АРИФМЕТИКЕ
Макаки-резусы способны выполнять простые арифметические действия, оперируя цифрами и сим...

23/04/14   7


26 АСТЕРОИДОВ ВСТРЕТИЛИСЬ С ЗЕМЛЕЙ ПОСЛЕ 2000 ГОДА
Оборудование, предназначенное для выявления тайных ядерных испытаний, в период с 2000 год...

23/04/14   0


ПОДТВЕРЖДЕН ВОЗРАСТ САМОГО СТАРОГО КАМНЯ НА ЗЕМЛЕ
Усовершенствованный атомный зонд был использован для подтверждения возраста самого древне...

21/04/14   4
КОММЕНТАРИИ (4)
Написать комментарий:





     OFFLINE

Написать личное сообщение
Bad_gr
Зарегистрирован: 09.03.09
Сообщений: 61
Комментариев: 3283
Рейтинг: 20230.00
Баллов на счету: 13150
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
9 ЛУЧШИХ ЭКОДОМОВ
Выбраны лучшие дома, отвечающие концепции сохранения окружающей среды и рационального исп...

22/04/14   10
ТОП ИННОВАЦИЙ BRIDGESTONE
Компания Bridgestone славится своими технологичными разработками. Перечислим самые актуа...

21/04/14   42
12 УНИКАЛЬНЫХ СОВЕТСКИХ АВТО
Представляем вашему вниманию несколько интересных концептов, разработанных во времена СССР...

13/03/14   36
ПЛАНЕРЫ-МАРИОНЕТКИ
В 1954 году в интервью журналу Flight (полет) энтузиаст авиации Уолтер Ньюмарк предсказ...

08/04/14   0
АТЛАНТЫ АВТОСПОРТА
В разгар слякотного межсезонья, ближе к концу предпраздничной пятницы я наведался на го...

14/04/14   0
акридерм для детей
ПОПУЛЯРНЫЙ
ЛЕКТОРИЙ
МОСКВА
  МОЗГ И СТРАХ  
Почему мы смотрим фильмы ужасов?
29 апреля
ОБСУЖДЕНИЯ
ВСЕ КОММЕНТАРИИ
ОПЕРАЦИЯ «БАГРАТИОН»
Уже в мае 1940 немцы должны были убить Гитлера.В дневнике Гальдер,описыва я действия Гитлера,употреб...
12:17
«ПРОЗРАЧНЫЙ КАПОТ» ПОКАЗЫВАЕТ ДОРОГУ ПОД СОБОЙ
AnKar: Makcиm: Может я тупой конечно , но все же ! Объясните пожалуйста мне , зачем эта систе...
12:09
ОПЕРАЦИЯ «БАГРАТИОН»
Sergey8019: avr: Распыление сил на 2 направления,пос ле появления в обороне дивизии с двумястами та...
11:57
ОПЕРАЦИЯ «БАГРАТИОН»
Sergey8019: Вообще-то документы говорят, что остановил вовсе не Гитлер, а командование Группы ар...
11:52
В РОССИИ ДЕБЮТИРОВАЛ NISSAN TERRANO
Мотор рабочим объемом 1,6 л развивает мощность 75 кВт (102 л.с.) и крутящий момент 145 Нм??? И э...
11:50
ПРОЦЕССОР ЭЛЬБРУС-4С БУДЕТ ЗАПУЩЕН В СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
БМ: Потому "Надёжность, устойчивость физических состояний системы, определяющих логическое состояние...
11:50
НЕБЕСНЫЙ КОРАБЛЬ МЕЧТЫ
Зашёл почитать: При благоприятном стечении обстоятельств они будут бок о бок сосуществовать. Поскол...
11:34
КОМПАКТНЫЙ 3D-ПРИНТЕР ДЛЯ КАЖДОГО
Sirota: А плату и печатающую головку где взять? в этом-то и проблема основная. И тут как-все...
11:21
ПРОЦЕССОР ЭЛЬБРУС-4С БУДЕТ ЗАПУЩЕН В СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Для тех кто мечтает о нашем массовом процессоре. "Догнать и перегнать" и "импортозамещен ие"...
11:13
В РОССИИ ДЕБЮТИРОВАЛ NISSAN TERRANO
Иноглюконянин: "дорожный просвет – 210 мм...придутся кстати на бездорожье" - не путайте бездорожье и...
10:42
ОБЕЗЬЯНЫ СПОСОБНЫ К АРИФМЕТИКЕ
Lokki: Бесполезность исследования стремится к нолю Действительно , исследование очень полезно :)...
10:40
НОВАЯ КАМЕРА LYTRO ILLUM
andnik51: Санёк: а где можно первую модель купить? Ну вот, например, [ссылка] Аха, суровый раш...
10:39
НЕБЕСНЫЙ КОРАБЛЬ МЕЧТЫ
Андрей_О: Скромные достижения для аппарата такого размера - рожденный ползать летать не может! А...
10:38
БРАУЗЕРНАЯ СИСТЕМА РАСПОЗНАВАНИЯ ТЕКСТА
bigdrum: Файнридер чем не устроил? В файнридер надо загружать документ, а тут прям с браузера м...
10:35
БРАУЗЕРНАЯ СИСТЕМА РАСПОЗНАВАНИЯ ТЕКСТА
Санёк: интересно а с капчей тоже сумеет справиться? Вряд ли. капча и придумана от роботов, а ес...
10:33
»  Все комментарии