Kestävän kehityksen maailmanlaajuisessa kehityksessä hukkalämmön muuntamisesta on tullut houkutteleva painopistealue viime vuosina. Lämpösähköiset materiaalit mahdollistavat tämän hukkalämmön hyödyntämisen sähkön tuottamiseen. Tämä saattaa auttaa lisäämään teollisuuden tuottavuutta ja edistämään vihreän talouden kehitystä.
Japanilaiset tutkijat Okayaman yliopisto ovat kehittäneet loistavan luomisstrategian n-tyyppinen CNT langat. Siitä voi olla hyötyä käytettäessä CNT-resursseja matalalaatuisen hukkalämmön muuntamiseksi sähköksi. Julkaistut tulokset osoittavat, että tutkimuksen tulos ratkaisee kriittisen esteen CNT-pohjaisille lämpösähköisille laitteille, joita käytetään alle 200 °C:n lämpötiloissa.
Tutkimusapulaisprofessorin johtama ryhmä Hiroo Suzuki seostettu CNT-langat stabiililla orgaanisella yhdisteellä nimeltä N-DMBI käyttämällä uutta liuotinprosessia. Nämä n-tyypin langat voidaan sitten yhdistää aiemmin kehitettyjen p-tyypin CNT-lankojen kanssa tehokkaiden, joustavien lämpösähköisten generaattoreiden luomiseksi.
"CNT-langoista valmistetut CNT-langat sopivat hyvin käytännön sovelluksiin, koska lankamainen rakenne mahdollistaa joustavien lämpösähköisten laitteiden, kuten kangaspohjaisten moduulien, valmistamisen." sanoo tohtori Suzuki.
Poimintoja
- N-DMBI:n etuna on pieni molekyylikoko. Tämä mahdollistaa tehokkaan dopingin odottamattoman lyhyt 10 sekunnin aika.
- Se myös tarjoaa vakautta ilmassa ja korkeissa lämpötiloissa 150 °C asti.
- Lankojen joule-hehkutus parantaa merkittävästi niiden n-dopingtehokkuutta.
- Langat saavuttivat poikkeuksellisen lämpösähköisen suorituskyvyn tehokertoimella 2800, 2390 ja 1534 µW m-1 K-2 200, 150 ja 30 °C:ssa.
- Matalissa lämpötiloissa o-diklooribentseeni on sopivin liuotin N-DMBI-seostukseen.
- Joustavan π-tyypin moduulin prototyyppi voisi tuottaa sähköä vain 55 °C:ssa 20 °C:n lämpötilaerolla.
"Sähköntuotannon saavuttaminen matalissa lämpötiloissa pienillä lämpötilaeroilla on merkittävää sellaisten lämpösähköisten moduulien kehittämisessä, jotka voivat hyödyntää erilaisia lämmönlähteitä, kuten teollisuuslaitosten hukkalämpöä, ajoneuvojen lämpöhäviötä ja jopa kehon lämpöä." sanoo tohtori Suzuki.
Ota selvää NIST-tutkimusryhmästä Tutkittiin uutta lämmön muuntamismenetelmää sähköksi.
Ottamalla käyttöön korkean suorituskyvyn CNT-lankatermosähköiset generaattorit, jotka voivat toimia vain pienillä lämpöeroilla, kuten ruumiinlämmöllä. Tutkimus, jonka mukaan hiilinanoputkilangan korostamisella on potentiaalia kerätä hukkalämpöä, tasoittaa tietä innovatiivisille teknologioille. Ne voisivat tarjota paikallista virtaa puetettaville laitteille, IoT-antureille ja muille sovelluksille samalla kun vähennetään hukkaan heitettyä energiaa.
