„Nositelný“ termoelektrický generátor. Kredit: Penn State.

Naše civilizace je protkaná trubkami, kterými proudí horko. Nese spoustu energie, která často jen tak vyšumí. Byl by hřích ji nevyužít. O to se snaží nové termoelektrické zařízení, které jednoduše obepne horkou trubku a pak z ní těží elektřinu.

Shashank Priya. Kredit: Penn State.

Pozoruhodná termoelektrická technologie vznikla díky spolupráci mezi americkou Pennsylvania State University a laboratořemi National Renewable Energy Laboratory. Toto zařízení tvoří ploché moduly čtvercovitého tvaru, které je možné umístit na horké trubky.

Díky modulární povaze a použití ohebné kovové folie jako substrátu je možné nové zařízení umístit kolem různých typů horkých trubek, například trubek s horkou vodou v domácnostech nebo třeba v průmyslových provozech. Předešlá zařízení tohoto typu přitom nebyla příliš ohebná, což omezovalo možnosti jejich využití.

Nový termoelektrický generátor má slušné parametry. Kredit: Li et al. (2021), ACS Publications.

Podobně jako u jiných termoelektrických zařízení, i v tomto případě vzniká elektrický proud v důsledku pohybu elektronů od teplejší strany modulu k jeho chladnější straně. Čím větší je rozdíl teplot mezi těmito stranami, tím silnější je výsledný elektrický proud. Vyrobená elektřina může být využita běžným způsobem, například k nabíjení baterií nebo třeba posílána do rozvodné sítě.

Když badatelé umístili nové zařízení na odvodní trubky s horkým plynem, tak jejich prototyp údajně dosáhl doposud nejvyššího výkonu ze srovnatelných termoelektrických generátorů. Modul o velikosti 76 čtverečních milimetrů, který využíval rozdíl teplot 570 °C, zvládl výkon 56,6 wattů.

Jak říká vedoucí výzkumného týmu Shashank Priya, pokud jde o energii skrytou v horku, například továrny či elektrárny, kde mají velké množství horkých trubek a potrubí, nabízejí ohromující možnosti. Když se většinu z nich podaří ovinout nositelným termoelektrickým generátorem, bude možné těžit kilowatty energie z odpadního tepla, které by jinak zmizelo bez užitku.

Literatura

New Atlas 24. 1. 2022.

ACS Applied Materials & Interfaces 13: 53935–53944.