Amka! Dawa Ya Baridi Ya Supersonic Inabadilisha Nishati Ya Taka Kuwa Umeme

Kulingana na makadirio ya hivi karibuni ya COVID, Sekta ya Viwanda ya Merika inachukua BTU 13 kwa joto la taka kila mwaka na inachukua tu takriban 3 za mraba. Hebu fikiria nguvu hizo zote ambazo hazijafanya chochote. Mengi inaweza kurudishwa kupitia uchawi na sayansi ya umeme, ikiwa mabadiliko mapya juu ya kitu kinachoitwa teknolojia ya dawa ya baridi kali hufanya njia yake kutoka kwa maabara na kuingia ulimwenguni.

Nishati ya taka kutoka kwa mitambo na vifaa vingine vya viwandani inaweza kubadilishwa kuwa umeme, siku moja (picha kupitia Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Livermore).

Uponaji wa Nishati ya taka ya Thermoelectric "Badala ya Kukomaa" mnamo 2015

Kwa wale ambao ni wapya kwa mada, umeme hutaja hali ya sasa ambayo inaweza kuzalishwa kwa kutumia tofauti ya joto kati ya vifaa viwili, ambayo ni kitu kinachoitwa athari ya Seebeck.

Hapa, wacha Idara ya Nishati ieleze haya yote:

"Vifaa vya umeme huwezesha uzalishaji wa umeme wa moja kwa moja kupitia athari ya Seebeck ambapo gradient ya joto inayotumika kwa mzunguko kwenye makutano ya makondakta wawili tofauti hutoa nguvu ya elektroniki kulingana na uhusiano wa Eemf = -? Where wapi? ni mgawo wa Seebeck (au nguvu nyingine 41).”

Una yote hayo? Nzuri! Hivi karibuni mnamo 2015, Idara ya Nishati ilibaini kuwa "Bidhaa za uzalishaji wa Seebeck sio changa," ikimaanisha kuwa hakukuwa na hamu ndogo katika matumizi ya kibiashara.

Hiyo haimaanishi hakuna umeme. Endesha mfumo kwa mwelekeo tofauti na unapata athari ya Peltier, ambayo inahusu vifaa vya kupokanzwa na baridi kwa kutumia mkondo wa umeme. Uliza tu kiti chako cha moto-baridi juu yake.

Suluhisho La Dawa La Baridi

Athari ya Peltier kawaida hupelekwa katika vifaa vidogo. Ili kupata bang kamili kwa pesa kutoka kwa mfumo wa umeme, unahitaji kuongeza mimea ya nguvu na matumizi mengine ya viwandani.

Sehemu ya changamoto ni jinsi ya kufikia "mawasiliano ya karibu" kati ya vifaa vyako vya umeme na nyuso kama vile bomba na vifaa vingine, ambavyo vinaweza kuwa vya kawaida, vilivyopinda, na kuingiliwa na viungo na vifaa vingine.

Suluhisho linasikika rahisi: tu safu za dawa za vifaa vya umeme juu ya uso na hapo una mawasiliano yako bila mshono.

Kwa kweli, teknolojia ya kunyunyizia baridi hutumiwa kawaida katika matumizi ya viwandani pamoja na kazi ya ukarabati pamoja na upinzani wa kutu na matibabu mengine ya uso. Inajumuisha kuingiza chembe ndogo za chuma ndani ya gesi isiyo ya kawaida na kuzipiga juu ya uso wa chuma, ambapo athari huziweka kwenye mipako isiyoshonwa.

Kwa bahati mbaya, unaweza kufanya hivyo tu na vifaa ambavyo ni laini au vinaweza kuumbika. Huwezi kufanya hivyo na vifaa vya semiconductor, ambavyo vina muundo wa fuwele, ambayo inamaanisha kuwa ni brittle na hazivumilii matibabu ya kunyunyizia dawa vizuri.

Dawa ya baridi ya Supersonic hukutana na Nishati ya taka, Uchawi hufanyika

Hiyo inaelezea ni kwanini dawa ya baridi imekuwa polepole kupata matumizi ya umeme, lakini hiyo inaweza kubadilika kutokana na utafiti mpya kutoka kwa Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Livermore ya Idara ya Nishati kwa kushirikiana na kampuni ya TTEC Thermoelectric Technologies ya Virginia.

Hapa kuna toleo fupi la matokeo yao:

"Timu hiyo ilihitimisha kuwa utaftaji wa dawa baridi inaweza kutengeneza vipande vingi vya vifaa vya umeme vya bismuth-telluride kwenye anuwai anuwai, bila kupoteza uadilifu wa kimuundo, ikionyesha kuwa dawa ya baridi ni njia mbadala inayofaa kwa njia za utengenezaji wa jadi za vifaa vya umeme."

Jarida la Madini, Metali na Jumuiya ya Vifaa, iliyochapisha matokeo, inatoa maelezo zaidi:

"… Nyenzo iliyonyunyiziwa ina muundo mdogo wa mwelekeo bila mpangilio wa pores (> 99.5% mnene), na utuaji unapatikana bila mabadiliko makubwa ya utunzi. Mgawo wa Seebeck na conductivity ya mafuta huhifadhiwa kwa kiasi kikubwa kupitia mchakato wa kunyunyizia dawa, lakini kasoro zilizoletwa wakati wa utuaji zinaongeza nguvu za umeme. Kasoro zinaweza kuondolewa, na shida ya kubana ikilegezwa na kiambatisho cha baada ya kuweka, ambayo inasababisha vizuizi vya Bi2Te3 na ZT ya kawaida ya 0.3 kwa 100 ° C."

Ikiwa unafikiria kuna uhusiano kati ya TTEC, umeme, na uchunguzi wa sayari, kimbia nje na ununue sigara. Miongoni mwa uzoefu mwingine wa kazini, mwanzilishi na mmiliki wa TTEC Richard C. Thuss alifanya kazi kwa mada hiyo tu kwa NASA kwa karibu miaka 20.

Faida nyingi za kukamata Nishati ya Taka na Thermoelectricity

Sawa kwa hivyo ilibidi wafanye tinkering hapo mwisho na hiyo kitu juu ya kuondoa kasoro, lakini bado. Jambo kuu ni kwamba njia ya kunyunyizia ina uwezo wa kutoa uchumi wa kiwango ambacho itakuwa ngumu kufikia na mifumo mingine ya umeme, pamoja na kushinda curves, matuta na nyuso zingine ngumu za kijiometri.

Kwa mitambo ya umeme, mifumo ya umeme iliyopanuliwa inaweza kuongeza sababu nyingine inayochangia mahitaji ya kushuka kwa mafuta. Hiyo ni pamoja na maombi katika sekta nyingine nyingi za viwanda. Wacha tukabiliane nayo, hakuna mtu anapenda mafuta ya visukuku zaidi.

Pembe ya nishati mbadala pia inaweza kucheza, kwa mfano kwa kupeleka umeme katika mfumo wa nguvu ya jua, kama inayosaidia uhifadhi wa nishati ya joto.

Mbali na uwezo wake wa kukamata nishati taka kutoka kwa vyanzo vikubwa, umeme wa umeme pia umefuatwa kwa mwisho mwingine wa kiwango cha matumizi ya rununu pamoja na mifumo ya kutolea nje ya gari, drones na kwa kweli, mizinga ya Abrams.

Picha (iliyopunguzwa): Mmea wa umeme kupitia Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Livermore.