211service.com
Alternatīva jūsu ģeneratoram
MIT pētnieki izstrādā jaunu tehnoloģiju siltuma pārvēršanai gaismā un pēc tam elektrībā, kas galu galā varētu ietaupīt degvielu transportlīdzekļos, nomainot mazāk efektīvus ģeneratorus un ļaujot elektriskām sistēmām darboties bez dzinēja tukšgaitas.
Termofotoelektriskais (TPV) ģenerators sadedzina degvielu, lai sildītu materiālu, kas izstaro gaismu (marķēts radiators). Pēc tam gaisma tiek filtrēta un pārveidota par elektroenerģiju fotoelektriskajās (PV) šūnās. (Attēlu sniedza Džons Kasakians, MIT.)
Tehnoloģija, ko sauc par termofotoelementiem, izmanto benzīnu, lai sildītu gaismu izstarojošu materiālu, šajā gadījumā volframu. Pēc tam fotoelements pārvērš gaismu elektrībā. Ideja pastāv kopš 1960. gadiem, saka Džons Kasakians, MIT elektrotehnikas un datorzinātņu profesors. Taču līdz šim fotoelementu gaismas izstarotāji ražoja neefektīvas un ļoti dārgas sistēmas. Šajās jaunākajās ierīcēs izmantoto materiālu uzlabojumi, kas daļēji ir iespējami tāpēc, ka pētnieki var mainīt materiāla struktūru nanomērogā, tagad veido daudz efektīvākas sistēmas, saka Kassakian.
Pēc Kassakian domām, sistēma varētu būt efektīvāks veids, kā darbināt transportlīdzekļa elektriskās sistēmas nekā pašreizējā ģeneratora sistēma, kas izšķiež enerģiju divos posmos: iekšdedzes dzinējs pārvērš tikai aptuveni 30 procentus no degvielā esošās enerģijas. kustība, un tad ģenerators ir tikai par 50 procentiem efektīvs, pārvēršot mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Viņš saka, ka neliels termofotoelementu prototips, kas varētu apstiprināt sistēmas uzlabotu efektivitāti, varētu būt gatavs gada laikā.
Pētnieki pārveidoja gaismas emitētāja virsmas struktūru, iegravējot tajā nanoizmēra bedres, lai noregulētu izstarotās gaismas viļņu garumus tieši tiem, ko fotoelementu elementi var visefektīvāk pārvērst elektrībā. Viņi vēl vairāk uzlaboja ierīci, izmantojot filtrus, kas ļauj vēlamajiem gaismas viļņu garumiem iziet cauri fotoelektriskajām šūnām, bet atstaro citus viļņu garumus atpakaļ uz gaismas emitētāju. Atstarotā gaisma nes enerģiju, kas palīdz uzturēt izstarotāju karstu, samazinot vajadzīgās degvielas daudzumu.
Papildus ģeneratora aizstāšanai ar termofotoelektrisko moduli, saka Kassakian, šī tehnoloģija varētu būt daļa no gaisa kondicionēšanas sistēmas transportlīdzekļiem, kuriem nav nepieciešams kompresors. Tā kā tas ievērojami samazinātu dzinēja slodzi, tas varētu ļaut izslēgt dzinēju, kad transportlīdzeklis apstājas satiksmē, un viegli to iedarbināt. Mūsdienu hibrīdi izmanto šo paņēmienu, lai taupītu gāzi, taču ir nepieciešami lieli akumulatori, lai nodrošinātu elektrību radio un gaismām, kā arī lai restartētu dzinēju, un tiem ir jāieslēdz dzinējs no jauna, kad beidzas akumulatora uzlādes līmenis. Jaunajā MIT sistēmā šīs baterijas nebūtu vajadzīgas.
Patiešām, ja jaunie materiāli padarīs efektīvākus termofotoelementus, potenciālo pielietojumu netrūks. Kassakian saka, ka īpaši labs pielietojums, ja to apvieno ar jauno gaisa kondicionēšanas sistēmu, varētu būt paredzēts lietošanai kravas automašīnās ar guļamkabīni, lai atdzesētu kabīnes un nodrošinātu elektrību televizoriem un citam aprīkojumam. Un, saka Donalds Čubs, NASA Glenn pētniecības centra pētnieks, militārpersonām ir bijusi liela interese par pārnēsājamiem barošanas avotiem šajā jomā. Tā kā nav kustīgu daļu, nebūtu arī trokšņa, tāpēc jūs to nevarējāt noteikt.
Tomēr paies vairāki gadi, pirms tehnoloģiju varēs izmantot transportlīdzekļos. Izaicinājumi ietver ražošanas procesa palielināšanu, efektīvu izolācijas un dzesēšanas sistēmu izstrādi, lai pārvaldītu radīto siltumu, un nodrošināt, ka sistēma joprojām ir efektīva plašākā mērogā. MIT pētījumu daļēji finansē Toyota, taču autoražotājs nav apņēmies ieviest šo tehnoloģiju.