Converter calor de maneira eficiente em eletricidade com a GMZ Energy

Uma parte significativa da energia, por exemplo, nos automóveis, é dissipada na forma de calor na atmosfera, como regra, são perdas irrecuperáveis ​​associadas, é claro, a gastos desnecessários. No entanto, o cientista Gang Chen, que trabalha no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Cambridge, EUA, se encarregou de usar esse desperdício de calor desperdiçado para otimizar o consumo de energia.

Tradicionalmente materiais termoelétricoscapazes de converter a diferença de temperatura na diferença de potenciais elétricos, possuem baixa eficiência energética, o que torna impraticável o seu amplo uso. Mas já em 2004, Gang Chen e Karl Richard Soderberg, obrigado nanotecnologia, melhorou significativamente a eficácia de um desses materiais, o que proporcionou a oportunidade de criar mais custo-benefício dispositivos termoelétricos. Em 2008, eles melhoraram o conversor termoelétrico baseado em bismuto e antimônio em 40%.

Para introduzir a tecnologia, os inventores criaram GMZ Energy. Utilizando conquistas iniciais, foi desenvolvido gerador termoelétricocapaz de devolver o calor gerado pelo veículo de volta à rede de bordo e, assim, aumentar a eficiência. O dispositivo (gerador termoelétrico de TEG) cria uma diferença de potencial quando o calor se move através do semicondutor da parte superior para o frio (a base do dispositivo).

Em conversores convencionais desse tipo, a eficiência é reduzida devido à vibração de elétrons, mas a inovação é superar esse efeito prejudicial e, portanto, a eficiência energética aumenta de 30 a 60% em comparação aos análogos, uma vez que a energia é transmitida exclusivamente pelo movimento dos elétrons, e não pela vibração.

A última modificação do gerador termoelétrico é capaz de suportar o aquecimento de sua parte superior a 600 graus Celsius, com uma temperatura básica de 100 graus Celsius. Isso permite uma diferença de 500 graus Celsius para converter energia em 7,2 W com uma área de dispositivo de apenas 4 cm2. Se esse TEG for colocado próximo ao tubo de escape do carro, a carga na rede de bordo será significativamente reduzida e as emissões nocivas para a atmosfera serão minimizadas.

Recentemente, com o apoio do Departamento de Energia dos EUA, os cientistas introduziram uma grande Gerador de 200 watts, que está planejado para ser instalado em tanques, a fim de reduzir os custos de combustível. Da mesma forma, a otimização está planejada no setor automotivo, onde se espera aumentar a eficiência devido ao TEG em 5%.

Muitos anos de trabalho árduo ajudaram os cientistas, após terem passado por erros, a aprender a selecionar o material certo para cada faixa específica de temperaturas operacionais, para que a eficiência seja maior.

Para a produção comercial de seus geradores termoelétricos continuamente, a GMZ Energy se concentrou em ligas com uma forte estrutura cristalina que fornece estabilidade confiável a altas temperaturas. Planos para o uso futuro de materiais como telureto de bismuto, telureto de chumbo, silício, germânio e outros. O professor Chen vê seu objetivo como estimular a inovação e, o mais importante, implementar idéias inovadoras.

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