Любой автомобиль сможет генерировать электричество: что изобрели ученые

Двигатели внутреннего сгорания, которые работают на бензине, могут вырабатывать много энергии, но на удивление они не слишком эффективны. Дело в том, что большая часть потребляемой энергии (по оценкам, три четверти) теряется в виде тепла от двигателя, которое улетучивается через выхлопную трубу, пишет Futurism.

Поэтому у исследователей возник логичный вопрос: что если бы было можно использовать эту часть потерянных тепловых выбросов, чтобы повысить эффективность транспортных средств.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Группа исследователей заявляет, что создала устройство, которое может превращать тепло выхлопных газов в электричество. Новое устройство имеет относительно простую конструкцию, благодаря этому, его можно установить на выхлопную трубу любого автомобиля или даже на выхлопные системы других транспортных средств, таких как вертолеты.

По словам авторов изобретения, прототип термоэлектрического генератора смог выдать максимальную выходную мощность 40 Вт, что достаточно для питания лампочки. Ученые подчеркивают, что такие результаты были получены в ограниченных экспериментах.

Термоэлектрические генераторы работают за счет перепадов температуры. Когда одно из таких устройств помещается рядом или на что-то, что производит отходящее тепло, электроны тянутся от горячей стороны к холодной, создавая электрический ток.

В этом случае, говорят исследователи, они использовали полупроводник из теллурида висмута, чтобы облегчить этот процесс. Проблема заключается в том, чтобы поддерживать разницу температур. Без вмешательства холодная часть генератора тоже начнет нагреваться, и ток теряется.

В некоторых случаях были попытки использовать водяное охлаждение. Но это вносит множество сложностей и делает само устройство более громоздким.

Поэтому команда использовала умную, но относительно простую конструкцию радиатора, использующую цилиндр с выступами в виде ребер, который оборачивается вокруг выхлопной трубы. Таким образом обеспечивается дополнительная площадь поверхности для отвода тепла посредством принудительной конвекции.

При моделировании высокоскоростных сред исследователи обнаружили, что их термоэлектрическая система может вырабатывать до 56 Вт мощности при движении со скоростью автомобиля. А для вертолетов эта мощность была почти в три раза больше: 146 Вт.

"Такие результаты потенциально могут проложить путь к интеграции новых устройств в сложные конструкции систем для практического применения", — заключили авторы.