Kendinize termal görüntüleme kamerasıyla baktıysanız vücudunuzun çok fazla ısı ürettiğini bilirsiniz. Aslında metabolizmamızın atık ürünüdür. insan vücudunun metrekare başına Isıyı kapat Bu da saatte yaklaşık 19 maça denk geliyor.
Ne yazık ki bu ısının büyük bir kısmı atmosfere kaçıyor. Bunu enerji üretmek için kullanabilseydik harika olmaz mıydı? Araştırmam bunun gerçekten mümkün olduğunu gösterdi. Meslektaşlarım ve ben Yolları keşfedin Çevre dostu malzemeler kullanarak enerji üretimi için vücut ısısının yakalanması ve depolanması.
Amaç, giyilebilir teknoloji için yerleşik bir güç bankası gibi davranan, enerji üretip depolayabilen bir cihaz yaratmaktır. Bu, akıllı saatler, fitness takip cihazları veya GPS takip cihazları gibi cihazların vücut ısımızı kullanarak çok daha uzun süre, hatta süresiz çalışmasına olanak tanıyabilir.
Atık ısıyı üreten sadece vücudumuz değil. Teknolojik açıdan gelişmiş dünyamızda, araçlarımızın motorlarından ürün üreten makinelere kadar her gün önemli miktarda atık ısı üretiliyor.
Tipik olarak bu ısı aynı zamanda atmosfere de salınır ve bu da enerji geri kazanımı için önemli bir fırsat kaybı anlamına gelir. “Gelişen Kavramlar”Atık ısı geri kazanımı” bu verimsizlikleri gidermeye çalışıyor. Endüstriler, aksi takdirde boşa harcanan bu enerjiyi kullanarak performanslarını artırabilir ve daha sürdürülebilir bir çevreye katkıda bulunabilir.
D Termoelektrik etki Isıyı elektriğe dönüştürmeye yardımcı olabilecek bir olgu. Bu, elektronların sıcak taraftan soğuk tarafa akması ve kullanılabilir elektrik enerjisi üretmesi nedeniyle sıcaklık farkı yoluyla bir elektrik potansiyeli yaratır.
geleneksel Termoelektrik malzemelerAncak genellikle kadmiyum, kurşun veya cıvadan yapılırlar. Pratik uygulamalarını sınırlayan çevresel ve sağlık riskleri taşırlar.
Ahşabın gücü
Ancak ahşaptan termoelektrik malzemeler de yapabileceğinizi keşfettik; bu da güvenli ve sürdürülebilir bir alternatif sunuyor.
Ahşap, yüzyıllardır yapı malzemesi ve yakıt kaynağı olarak insan uygarlığının ayrılmaz bir parçası olmuştur. Ahşaptan elde edilen malzemelerin, genellikle endüstriyel süreçlerde kaybedilen atık ısıyı değerli elektriğe dönüştürme potansiyelini ortaya çıkarıyoruz.
Bu yaklaşım yalnızca enerji verimliliğini artırmakla kalmıyor, aynı zamanda günlük malzemeleri sürdürülebilir enerji çözümlerinin temel bileşenleri olarak nasıl gördüğümüzü yeniden tanımlıyor.
Limerick Üniversitesi’ndeki ekibimiz, Valencia Üniversitesi ile işbirliği içinde, gelişti Özellikle İrlanda ahşap ürünlerini kullanarak atık ısıyı elektriğe dönüştürmenin sürdürülebilir bir yöntemi ligninkağıt endüstrisinin bir yan ürünüdür.
Çalışmamız, tuz çözeltilerine batırılmış lignin bazlı membranların, düşük sıcaklıktaki atık ısıyı (200°C’nin altında) verimli bir şekilde elektriğe dönüştürebildiğini göstermektedir. Lignin zarı arasındaki sıcaklık farkı iyonların (yüklü atomların) tuz çözeltisi içinde hareket etmesine izin verir. Pozitif iyonlar soğuk tarafa doğru akarken negatif iyonlar sıcak tarafa doğru hareket eder. Yüklerin bu şekilde ayrılması, zar boyunca elektrik enerjisi olarak kullanılabilecek bir elektriksel potansiyel farkı yaratır.
çevreden Endüstriyel atık ısının %66’sı Bu sıcaklık aralığına giren bu yenilik, çevre dostu enerji çözümleri için önemli bir fırsat sunuyor.
Bu yeni teknoloji birçok alanda büyük değişimleri beraberinde getirme potansiyeline sahiptir. Büyük miktarlarda atık ısı üreten imalat gibi endüstriler, bu atık ısıyı elektriğe dönüştürmenin büyük faydalarını görebilir. Bu onların enerji tasarrufu yapmalarına ve çevre üzerindeki etkilerini azaltmalarına yardımcı olacaktır.
Bu teknoloji, uzak bölgelerde güç sağlamaktan günlük uygulamalardaki sensörlere ve cihazlara güç sağlamaya kadar çeşitli ortamlarda kullanım alanı bulabilir. Çevre dostu yapısı, onu binalarda ve altyapılarda sürdürülebilir enerji üretimi için umut verici bir çözüm haline getiriyor.
Depolamayla ilgili sorun
Atık ısıdan enerji elde etmek yalnızca ilk adımdır; Etkili bir şekilde saklamak da aynı derecede önemlidir. süper kapasitör Elektriği hızla şarj eden ve boşaltan enerji depolama cihazları. Bu, onları hızlı güç dağıtımı gerektiren uygulamalar için vazgeçilmez kılar.
Ancak fosil yakıtlardan elde edilen karbon malzemelere olan bağımlılıkları sürdürülebilirlik endişelerini artırıyor ve üretimlerinde yenilenebilir alternatiflere olan ihtiyacın altını çiziyor.
Araştırma grubumuz, lignin bazlı gözenekli karbonun, lignin membranı kullanılarak atık ısı hasadından üretilen enerjinin depolanması için süper kapasitörlerde elektrot görevi görebileceğini keşfetti.
Bu işlem, lignin zarının atık ısıyı yakalayıp elektrik enerjisine dönüştürmesine olanak tanırken, gözenekli karbon yapısı iyonların hızlı hareketini ve depolanmasını kolaylaştırır. Zararlı kimyasallara ve fosil yakıtlara bağımlılığı önlemek için yeşil bir alternatif sunan bu yöntem, atık ısıdan enerji depolamak için sürdürülebilir bir çözüm sunuyor.
Enerji depolama teknolojisindeki bu yenilik, tüketici elektroniğinden giyilebilir teknolojiye ve elektrikli araçlara kadar her şeye güç sağlayabilir.
Muhammed Müddasar Mühendislik Fakültesi’nde doktora adayı Limerick Üniversitesi.
Bu makaleden yeniden basılmıştır konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okumaya devam edin Ana makale.