Nova tehnologija pretvara toplotu izduvnih gasova aviona i automobila u električnu energiju

Prototip koji je razvio istraživački tim postigao je izlaznu snagu od 40W, što je dovoljno za napajanje sijalice. Poznato je da efikasnost motora s unutrašnjim sagorijevanjem, koji obično pokreću vozila, iznosi samo oko 25 posto. Drugim riječima, kad koristimo vozilo, tri četvrtine energije benzina se gubi ili ispušta kao toplota.

Dok svijet ima problem s povećanjem emisije ugljika i zaostajanjem razvoja tehnologije "čiste" energije koja može zamijeniti fosilna goriva, postoji potreba za efikasnijim tehnološkim mjerama koje mogu pomoći u smanjenju emisija postojećih tehnologija.

Istraživački tim s Odsjeka za mašinstvo radio je na poboljšanju pretvaranja energije benzinskih motora s termoelektričnim generatorom, koji pretvara otpadnu toplotu u energiju. Ovaj tim predvođen Wenjiejem Lijem i Bedom Poudelom s pomenutog univerziteta, pozabavio se nedostacima inovativnim pristupom dizajnu. Umjesto oslanjanja na sistem hlađenja baziran na vodi, istraživači su se odlučili za izmjenjivače toplote koja se emituje iz izduvnih cijevi.

Termoelektrični generator je napravljen od poluprovodničkog materijala pod nazivom bizmut-telurid, a tim je svom dizajnu dodao i komponentu "heatsink" s funkcijom rashladnog tijela, odnosno hladnjaka. Uloga ove komponente je da poveća temperaturnu razliku sistema, koji je u direktnoj korelaciji s količinom proizvedene energije.

Prototip generatora je postigao izlaznu snagu od 40W, što je dovoljno za napajanje sijalice. Što je još važnije, istraživači su otkrili da uvjeti visokog protoka zraka u izduvnim cijevima pomažu u poboljšanju izlazne energije iz generatora.

Tim je potom proveo simulacije u okruženjima u kojima postoje takvi uslovi te je ustanovio da njihov sistem može proizvoditi više energije. Primjera radi, snaga generatora je procijenjena na 56W kada se koristi u automobilu, međutim, helikopterski izduvni sistem može proizvesti 146W energije, što je jednako 12 litij-jonskih baterija.