Нові труби з термоелектричного матеріалу виробляють 2.5 Вата електроенергії на 10 сантиметрів довжини
Те, що ви бачите на цьому знімку, є трубами з термоелектричного матеріалу нової конструкції, які можуть ефективно виробити електричну енергію, використовуючи різницю температур води всередині і ззовні них. Ці труби, розроблені дослідниками компанії Panasonic, можуть бути використані для створення трубопроводів, по яких передається на охолодження гаряча вода і які будуть служити для одержання додаткової електричної енергії.
"Те, що ви бачите, є термоелектричної трубою, довжиною всього в 10 сантиметрів. Через чотири таких трубки тече гаряча вода, а їх зовнішні стінки охолоджуються холодною водою. Такий невеликий генератор, що складається з чотирьох труб, виробляє близько 10 Ват електричної енергії, яких достатньо для роботи маленького вентилятора, світлодіодного джерела світла, зарядки батарей мобільних електронних пристроїв і для роботи портативного телевізора".
Слід зауважити, що дана розробка є не першою спробою виготовлення термоелектричних труб. Але інші подібні конструкції мали дуже малою ефективністю перетворення і мали проблеми з надійністю із-за того, що термоелектричні перетворювальні елементи були окремими пристроями, крепившимися до поверхні труб з теплопровідного матеріалу.
"Виготовивши саму трубу з міцного термоелектричного матеріалу, ми отримали більш високий показник перетворення теплової енергії в електричну. Вихідна потужність наших труб в три-чотири рази вище порівняно зі звичайними термоелектричними системами. І головною особливістю нашої розробки є те, що для того, що б почати отримувати додаткову електроенергію достатньо лише замінити ділянки існуючих трубопроводів".
Термоелектричний матеріал, з якого виготовлені труби, має досить просту структуру. В цьому матеріалі є термоелектричні елементи, мають низьку теплопровідність, і металеві елементи, що володіють високою теплопровідністю та електропровідністю. Але весь фокус полягає в тому, що геометричні осі цих різнорідних елементів розташовані під кутом один до одного.
"Наявність компонентів, розташованих під кутом один до одного означає, що напрямок руху теплового потоку всередині матеріалу перпендикулярно напрямку руху електричного струму. В той час, як тепловий потік рухається через стінку труби від її внутрішньої поверхні назовні, електричний струм поширюється вздовж труби".
Такі компактні й ефективні термоелектричні генератори можуть працювати там, де існують джерела тепла, енергію яких не дуже перспективно внаслідок відносно малої температури їх теплоносія. До таких джерел можна віднести більшість геотермальних джерел або тепло, яке виходить в результаті роботи промислових підприємств і електростанцій.
"Ми збираємося зробити такі труби доступними для практичного застосування. Для цього нам треба здешевити і спростити процес їх виробництва і придумати деякі елементи їх конструкції, завдяки яким такі труби можна буде легко монтувати в будь-яких місцях. За попередніми розрахунками кінцевий продукт стане доступний в 2018 році".