Двигуни внутрішнього згоряння, які працюють на бензині, можуть виробляти багато енергії, але напрочуд вони не надто ефективні. Річ у тім, що більша частина споживаної енергії (за оцінками, три чверті) втрачається у вигляді тепла від двигуна, яке випаровується через вихлопну трубу, пише Futurism.
Тож у дослідників виникло логічне запитання: що якби було можна використати цю частину втрачених теплових викидів, щоб підвищити ефективність транспортних засобів.
Група дослідників заявляє, що створила пристрій, який може перетворювати тепло вихлопних газів на електрику. Новий пристрій має відносно просту конструкцію, завдяки цьому, його можна встановити на вихлопну трубу будь-якого автомобіля або навіть на вихлопні системи інших транспортних засобів, таких як гелікоптери.
За словами авторів винаходу, прототип термоелектричного генератора зміг видати максимальну вихідну потужність 40 Вт, що достатньо для живлення лампочки. Вчені підкреслюють, що такі результати були отримані в обмежених експериментах.
Термоелектричні генератори працюють за рахунок перепадів температури. Коли один з таких пристроїв поміщається поруч або на щось, що виробляє тепло, що відходить, електрони тягнуться від гарячої сторони до холодної, створюючи електричний струм.
У цьому випадку, кажуть дослідники, вони використовували напівпровідник із телуриду вісмуту, щоб полегшити цей процес. Проблема полягає в тому, щоб підтримувати різницю температур. Без втручання холодна частина генератора теж почне нагріватися, і струм втрачається.
У деяких випадках були спроби використовувати водяне охолодження. Але це вносить безліч складнощів і робить сам пристрій більш громіздким.
Тому команда використовувала розумну, але відносно просту конструкцію радіатора, що використовує циліндр з виступами у вигляді ребер, який обертається навколо вихлопної труби. Таким чином забезпечується додаткова площа поверхні для відведення тепла за допомогою примусової конвекції.
Під час моделювання високошвидкісних середовищ дослідники виявили, що їхня термоелектрична система може виробляти до 56 Вт потужності під час руху зі швидкістю автомобіля. А для вертольотів ця потужність була майже втричі більшою: 146 Вт.
«Такі результати потенційно можуть прокласти шлях до інтеграції нових пристроїв у складні конструкції систем для практичного застосування», - підсумували автори.