تولید الکتریسیته از طریق استحصال گرمای اتلاف شده محیط

نوشته شده توسط مجتبی رفیعی |

تیمی از محققان به رهبری دانشگاه اوزاکا  ژاپن با استفاده از مواد مکانیکی مستحکم  یک ماژول مبدل حرارتی الکتریکی ارزان قیمت و منعطف (FlexTEG)  برای تولید برق با بازدهی بالا را توسعه دادند. این ماژول در واقع حرارت های سرگردان در محیط را جمع آوری کرده و انها را به الکتریسیته تبدیل می کند .

تکنولوژی تبدیل ترموالکتریکی  به طور مستقیم انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی و بر عکس  تبدیل می کند. به دلیل اینکه این ماژول تولید انرژی را بر مبنای اختلاف دما حتی در مقادیر کم انجام می دهد ،این  تکنولوژی نسل بعد می تواند برای استحصال انرژی مشارکت بالایی داشته باشد ، فرایندی که حتی مقادیر کم انرژی را که قبلا از دست می رفتند را نیز جذب کرده و مورد استفاده قرار می دهد.

گفته می شود جامعه نسل ۵ یک جامعه ابر هوشمند که در آن فضای زندگیمان با استفاده از تکنولوژی های اینترنت اشیاء  احاطه خواهند شد ، درآینده نزدیک خواهد آمد. یک سیستم انرژی ترموالکتریکی به صورت دائم قادر خواهد بود انرژی منتشر شده در فضا را با استفاده ابزارهای سودمند جذب و آنها را به انواع انرژی های مورد نیاز تبدیل کند . بنابراین این نوع سیستم تولید انرژی یکی از گزینه های بسیار مطلوب برای بکارگیری در نسل آینده اینترنت اشیا خواهند بود تا بتوانند انرژی مورد نیاز این تجهیزات را در هر مکانی تامین کنند.

تبدیل ترموالکتریک یکی از تکنیک های مناسب برای تبدیل دمای پایین (۱۵۰ درجه سانتیگراد یا پایین تر) به الکتریسیته  است، که منجر به توسعه سیستم های تولید برق با استفاده از ماژول TEG می شود. با این وجود، از آنجا که تکنیک بسته بندی ماژول های تولید گرما که می تواند در محدوده ۱۰۰-۱۵۰ درجه سانتیگراد عمل کند هنوز مشخص نشده است، تکنولوژی ترموالکتریکی برای این محدوده هنوز کاربرد عملی نداشته است.

با قرار دادن تراشه های نیمه هادی کوچک ترموالکتریک (TE) بر روی یک بستر انعطاف پذیر در بسته بندی با تراکم بالا، محققان چسبندگی پایدار را با اتصال الکتریکی بین تراشه ها به وجود آوردند. در ماژول های تبدیل ترموالکتریک معمولی، الکترود های بالا در دو طرف عمود بر روی دیگر الکترودها نصب شده بود، بنابراین انحنای ماژول محدود بود. با این حال، در این ماژول FlexTEG، تمام الکترود های بالا به موازات یکپارچه شده، انعطاف پذیری در هر جهت امکان پذیر است که این این باعث کاهش استرس مکانیکی بر روی تراشه ها، بهبود قابلیت اطمینان مکانیکی (فیزیکی) ماژول FlexTEG می شود.

به دلیل مقاومت گرمایی همه مواد مواد بسته بندی شده با نیمه هادی ها (تقریبا تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد) و انعطاف پذیری مکانیکی ماژول ، این ماژول  FlexTEG می تواند به عنوان یک ماژول مبدل ترموالکتریکی برای حرارت های اتلافی تا ۱۵۰ درجه یا کمتر مورد استفاده قرار گیرد. تکنیک های جایگذاری این ماژول ها مبتنی بر تکنیک های سنتی  بسته بندی نیمه هادی بوده بنابراین در تولید انبوه این میدل های ترموالکتریک باعث کاهش قابل توجه هزینه ها خواهد شد. 

 
دسته بندی ها : تازه های تکنولوژی

مجتبی رفیعی

مجتبی رفیعی

کارشناس ارشد مهندسی برق . مشاور و طراح نیروگاه های خورشیدی و بهینه سازی مصرف انرژِی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: محتوا در برابر کپی محافظت شده است