Американские инженеры из Пенсильванского университета спроектировали прототип термоэлектрической системы, способной преобразовывать тепло выхлопных газов автомобилей, вертолетов и беспилотников в электричество.
Разработка описана в научном журнале ACS Applied Materials & Interfaces (ACSMI). Двигатели внутреннего сгорания используют лишь 25% энергии топлива, остальная часть теряется в виде тепла. Термоэлектрические системы, основанные на полупроводниковых материалах, могут преобразовывать это тепло в электричество, используя разницу температур. Однако существующие конструкции часто громоздки и требуют сложных систем охлаждения. Новая система, созданная командой под руководством Вэньцзе Ли и Беда Пуделя, использует полупроводник из теллурида висмута и теплообменники для улавливания тепла из выхлопных труб. Ключевым элементом стал радиатор, который увеличивает разницу температур, повышая эффективность системы. Прототип достиг мощности 40 Вт, достаточной для питания лампочки.
В условиях высокоскоростного воздушного потока, характерного для выхлопных систем, мощность увеличивалась до 56 Вт для автомобилей и 146 Вт для вертолетов. Это эквивалентно энергии 5–12 литий-ионных аккумуляторов. "Наша система может быть интегрирована в существующие выхлопные системы без дополнительных охлаждающих устройств", — отметили исследователи. Эта разработка открывает новые возможности для повышения энергоэффективности транспорта и снижения выбросов. В будущем такие системы могут стать важным шагом на пути к чистой энергии и устойчивому развитию.