Teplo dodá elektřinu

28.4.2020
Citace:
Sakai, A., Minami, S., Koretsune, T. et al. Iron-based binary ferromagnets for transverse thermoelectric conversion. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z - Shirui Pu et al., Thermogalvanic Hydrogel for Synchronous Evaporative Cooling and Low-Grade Heat Energy Harvesting, Nano Lett. 2020, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00800
Zdroj
Polyakrylamidový gel, který zároveň chladí i vyrábí elektřinu, černá úsečka je 2 cm dlouhá, adapted from Nano Letters 2020, DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00800https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/229500.php.

Informace o dvou zajímavých materiálech, které umožňují z odpadního tepla vyrábět elektřinu, pronikly do odborných publikací. Jeden z nich je vodivý gel, druhý jednoduchá slitina železa s hliníkem Fe3Al nebo galliem Fe3Ga. Využívá anomálního Nernstova jevu, kdy elektrické napětí vzniká ve vodivém magnetickém materiálu kolmo k teplotnímu gradientu. Tenké plátky dopovaného železa generují napětí kolem 5mV/K za pokojové teploty a proudovou hustotu 5 A/m2K.

Schéma Nernstova-Ettingshausenova, anomálního Nernstova (ANE) a Seebeckova jevu.Novost přístupu https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.htmlshrnuje prof. Satoru Nakatsuji? z Tokijské univerzity: „Veškerý výzkum termoelektrické výroby elektřiny se soustředil na využití dobře známého Seebeckova jevu, jehož možnosti jsou omezené. Oproti tomu my jsme se zaměřili na relativně méně známý jev zvaný anomální Nernstův jev (ANE). Tenká pružná struktura, kterou jsme vytvořili, produkuje energii s vyšší účinností než generátory založené na Seebeckově jevu.“ Seebeckův jev spočívá ve vzniku elektrického napětí v důsledku teplotního gradientu. Jde o opak Peltierova jevu. Nernstův jev, též Nernstův–Ettingshausenův jev, spočívá ve vzniku elektrického pole v některých materiálech kolmo na současně působící teplotní gradient a na něj kolmé vnější magnetického pole.

Schéma termogalvanického jevu, při kterém  vzniká elektřina kvůli rozdílné teplotě elektrod.Hydrogel z polyakrylamidu s rozpuštěnou směsí kyanoželeznatanu Fe[CN]64- a kyanoželezitanu Fe[CN]63- nejenom, že produkuje elektřinu z teplotního gradientu, ale zároveň, připlácneme-li ho např. na elektronickou součástku nebo zatíženou baterii, chladí. Na teplejší elektrodě probíhá oxidace hexykyanožeznatanu na hexakyanoželezitan, na chladnější redukce hexakyanoželezitanu na hexakyanožeznatan (viz obr.). Voda se z gelu teplem odpařuje, čímž ho chladí. Původní stav se obnoví ze vzdušné vlhkosti po vypnutí zařízení. Baterii mobilního telefonu při rychlém vybíjení ochladil gel o 20 K a zároveň vyprodukoval elektřinu o výkonu 5 mikrowattů.

 
Odeslat komentář k článku "Teplo dodá elektřinu "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Teplo dodá elektřinu " e-mailem

Diskuse/Aktualizace