Znajdź zawartość

Wysokie ceny paliwa i rosnąca troska o środowisko naturalne powodują, że szukanie alternatywnych rozwiązań dla napędów samochodowych jest coraz bardziej opłacalne i powszechne. Sporo mówi się o pojazdach hybrydowych (benzynowo-elektrycznych) czy napędzanych wodorem. Tymczasem naukowcy z Instytutu Fraunhofera wpadli na bardzo nietypowy pomysł. Pracują oni nad generatorem termoelektrycznym, który ma przetwarzać na energię elektryczną... ciepło spalin wydobywających się z rury wydechowej. Samochody są wyjątkowymi marnotrawcami. Aż 2/3 energii zawartej w benzynie nie zostaje wykorzystana. Około 30% ucieka w formie ciepła przez silnik, a 30-35% przez rurę wydechową. Wykorzystanie tej energii pozwoliłoby na znaczne obniżenie spalania. Uczeni z Instytutu Fraunhofera postanowili zaprząc do pracy termogeneratory elektryczne (TEG). Są to urządzenia, które produkują energię elektryczną korzystając z różnicy temperatur. Im jest ona większa, tym wydajniej pracują. Temperatura wewnątrz rury wydechowej może przekraczać 700 stopni Celsjusza, tak więc różnica temperatur pomiędzy chłodnicą a rurą wydechową wynosi, jak zauważa doktor Harald Bottner, kilkaset stopni. Niemieccy uczeni obliczają, że już teraz generator termoelektryczny pozwoliłby na zmniejszenie spalania średnio o 5-7 procent. W skali całego kraju są to olbrzymie oszczędności energii. W Niemczech, gdzie po drogach jeździ około 50 milionów pojazdów silnikowych roczne oszczędności wyniosłyby 10 terawatogodzin mocy. Uczeni zapowiadają, że wkrótce wybudują prototyp planowanego TEG.

Już wkrótce termin bezproduktywne siedzenie może przejść do lamusa. Wszystko za sprawą naukowców z Instytutu Fraunhofera, którzy opracowali technologię, pozwalającą na uzyskiwanie energii elektrycznej z ciepła ludzkiego ciała. Obecnie energia ta jest marnowana, a przecież mogłaby posłużyć np. do ładowania baterii czy bezpośredniego zasilania urządzeń przenośnych. Doktor Peter Spies i jego zespół ulepszyli półprzewodnik zwany generatorem termoelektrycznym, którzy tworzy energię elektryczną korzystając z różnicy temperatur. Zwykle do skutecznej pracy potrzebuje on kilkudziesięciostopniowej różnicy. Tymczasem zwykle różnica pomiędzy ciepłem ludzkiego ciała a otoczeniem wynosi kilka stopni. Tak mała różnica powoduje, że generator jest w stanie wyprodukować prąd o napięciu 250 miliowoltów, a to zdecydowanie zbyt mało. Zespół Spiesa znalazł na to sposób. Naukowcy wbudowali w generator pompę ładunku, która przechowuje napięcie do czasu, gdy osiągnie ono wartość 1,8 wolta. Po jej osiągnięciu włącza się wewnętrzny tranzystor, który dostarcza napięcie do urządzenia. Matthias Ueltzen, inżynier pracujący dla jednej z firm produkujących generatory termoelektryczne, stwierdził: Pomysł, by uzyskiwać energię elektryczną z ciepła ludzkiego ciała jest wspaniały. Dodaje jednak, że dużym problemem jest mała różnica temperatury pomiędzy ludzkim ciałem a otoczeniem. Tylko mała część przepływającego ciepła może zostać zamieniona na energię elektryczną – dodaje. Dlatego też nowa technologia sprawdzi się podczas zasilania urządzeń, które nie potrzebują wiele energii. Już w tej chwili uczeni z Instytutu Fraunhofera skonstruowali bezprzewodowe czujniki, które można przyczepić do ciała pacjenta i przesyłać informacje o funkcjach organizmu. Nowa technologia może być wykorzystana również do zasilania aparatów słuchowych, przedłużania pracy baterii telefonów komórkowych czy odtwarzaczy MP3. Opracowane przez Spiesa urządzenie może posłużyć w przyszłości do odzyskania części energii z rozgrzewających się elementów lodówek czy klimatyzatorów. Obecnie naukowcy pracują nad zminiaturyzowaniem urządzenia, którego obecne wymiary wynoszą 2x2 cm.