Немецкие ученые придумали, как напечатать термоэлектростанцию на принтере

15 Апреля, 2013

Специалисты Института технологий материалов Фраунгофера (Дрезден) разработали метод, который позволит сделать термогенератором практически любой предмет, существующий в разных температурах, например, трубу с горячей водой в холодном помещении. Достаточно обернуть его пленкой с нанесенным с помощью принтера специальным термоэлектрическим составом.

Термоэлектрические материалы – это материалы, которые работают за счет разницы температур между их поверхностями и преобразуют тепло в электрическую энергию. Если из таких материалов сделать, к примеру, пиджак, то такой пиджак смог бы подзаряжать мобильный телефон за счет разницы температуры тела человека и температуры окружающей среды.

Несмотря на столь многообещающие перспективы, высокая стоимость материалов, высокая стоимость производства и низкий коэффициент полезного действия термоэлектрических генераторов, делают экономически невыгодным их практическое применение. Однако, благодаря новой технологии, разработанной специалистами Института технологий материалов Фраунгофера (Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology), производство термоэлектрических генераторов может стать достаточно недорогим для того, чтобы начать всерьез рассматривать их повсеместное использование.

Используемая для производства термоэлектрических генераторов технология не сильно отличается от процесса обычной струйной печати. Используя струйный принтер и чернила со специальным составом, ученые из института Фраунгофера изготовили тонкие и гибкие листы термоэлектрических генераторов (thermoelectric generators, TEG).

В качестве чернил для печати этих электрогенераторов используется активная полимерная паста из недорого термоэлектрического материала, которая наноситься на поверхность пленки тончайшим слоем. А использование более совершенных технологий трехмерной печати сможет преобразовать в термоэлектрический генератор поверхность любого предмета даже с весьма сложной формой.

Пленки с напечатанными на их поверхностях термоэлектрическими генераторами могут использоваться для покрытия внутренних поверхностей градирен, которые используются для охлаждения воды или других теплоносителей, трубопроводов, по которым в водоемы сбрасывается вода, охлаждающая котлы тепловых и реакторы ядерных электрических станций. Это позволит вернуть назад в виде электрической энергии некоторое количество тепла, которое ранее просто уходило в чистые потери.

Эффективность термоэлектрических генераторов очень мала, самые эффективные из них могут преобразовать в электричество всего 15–20 процентов тепла, а наиболее типичным считается показатель эффективности, равный 8 процентам. В том случае, если сами термоэлектрические генераторы и их установка не будут требовать больших затрат, то их использование будет обоснованным с экономической точки зрения.

Именно этого и удалось добиться ученым из института Фраунгофера, благодаря применению нового типа термоэлектрического материала и недорогой технологии производства. Помимо этого, новый полимерный термоэлектрический материал абсолютно безвреден в отличи от других подобных материалов, содержащих токсичные и вредные вещества, такие как свинец.

Новые термоэлектрические генераторы и технология их производства будут продемонстрированы в ближайшее время на экспериментальной градирне, которая станет одним из экспонатов выставки Messe в Ганновере.

Источник: Nanonewsnet

← Возврат к списку