Mit GMZ Energy Wärme effizient in Strom umwandeln

Ein erheblicher Teil der Energie, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, wird in Form von Wärme in die Atmosphäre abgegeben. In der Regel handelt es sich dabei um unwiederbringliche Verluste, die natürlich mit unnötigen Kosten verbunden sind. Der Wissenschaftler Gang Chen, der am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, USA, arbeitet, hat es sich jedoch zur Aufgabe gemacht, diese verschwendete Abwärme zur Optimierung des Energieverbrauchs zu nutzen.

Traditionell thermoelektrische MaterialienSie sind in der Lage, die Temperaturdifferenz in die Differenz der elektrischen Potentiale umzuwandeln, haben eine geringe Energieeffizienz, was ihre weit verbreitete Verwendung unpraktisch macht. Aber schon 2004 danken Gang Chen und Karl Richard Soderberg Nanotechnologieverbesserte die Wirksamkeit eines dieser Materialien erheblich, was die Möglichkeit bot, kostengünstiger zu arbeiten thermoelektrische Geräte. 2008 verbesserten sie den thermoelektrischen Wandler auf Basis von Wismut und Antimon um 40 Prozent.

Um Technologie einzuführen, haben Erfinder geschaffen GMZ Energy. Mit frühen Errungenschaften wurde entwickelt thermoelektrischer Generatorin der Lage, die vom Fahrzeug erzeugte Wärme an das Bordnetz zurückzugeben und so die Effizienz zu steigern. Das Gerät (thermoelektrischer TEG-Generator) erzeugt eine Potentialdifferenz, wenn Wärme durch den Halbleiter von seinem oberen Teil zur Kälte (der Basis des Geräts) gelangt.

Bei herkömmlichen Wandlern dieses Typs wird der Wirkungsgrad aufgrund von Elektronenschwingungen verringert, aber die Innovation besteht darin, diesen nachteiligen Effekt zu überwinden, und somit wird die Energieeffizienz im Vergleich zu Analoga um 30 bis 60 Prozent erhöht, da Energie ausschließlich durch die Bewegung von Elektronen und nicht durch Schwingungen übertragen wird.

Die neueste Modifikation des thermoelektrischen Generators hält einer Erwärmung seines oberen Teils auf 600 Grad Celsius bei einer Basistemperatur von 100 Grad Celsius stand. Dies ermöglicht eine Differenz von 500 Grad Celsius, um die Leistung bei einer Gerätefläche von nur 4 cm2 in 7,2 W umzuwandeln. Wenn ein solches TEG neben dem Auspuffrohr des Fahrzeugs platziert wird, wird die Belastung des Bordnetzes erheblich reduziert und schädliche Emissionen in die Atmosphäre werden minimiert.

Kürzlich haben Wissenschaftler mit Unterstützung des US-Energieministeriums eine große eingeführt 200 Watt Generator, die auf Tanks installiert werden soll, um die Kraftstoffkosten zu senken. Ebenso ist eine Optimierung im Automobilsektor geplant, wo die Effizienz aufgrund von TEG voraussichtlich um 5 Prozent gesteigert wird.

Viele Jahre harter Arbeit haben Wissenschaftlern geholfen, nach Fehlern zu lernen, das richtige Material für jeden spezifischen Bereich von Betriebstemperaturen auszuwählen, damit die Effizienz am größten ist.

Für die fortlaufende kommerzielle Produktion seiner thermoelektrischen Generatoren hat sich GMZ Energy auf Legierungen mit einer starken Kristallstruktur konzentriert, die zuverlässige Stabilität bei hohen Temperaturen bieten. Pläne für die zukünftige Verwendung von Materialien wie Wismuttellurid, Bleitellurid, Silizium, Germanium und anderen. Professor Chen sieht sein Ziel darin, Innovationen anzuregen und vor allem innovative Ideen umzusetzen.

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