Isıdan elektriğe dönüşümde %44 verimliliğe ulaşıldı: Klasik pillere rakip geliyor
  1. Anasayfa
  2. Teknoloji

Isıdan elektriğe dönüşümde %44 verimliliğe ulaşıldı: Klasik pillere rakip geliyor

0
Michigan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, %44 verimle ısıyı elektriğe dönüştüren ısı pili geliştirdi. Böylelikle termofotovoltaik hücrelerde teorik azamî verimliliğe yaklaşarak bu hücrelerin ticari kullanımı için değerli bir adım attılar.

Ekip, geliştirdikleri hücrelerin, 1.435°C sıcaklıkta %44’lük bir güç dönüşüm verimliliğine sahip olduğunu ve mevcut yüksek sıcaklıkta güç depolama sistemleri (1.200-1.600°C için amaç aralığa ulaştığını bildirdi. Araştırmacılara nazaran bu bedel, tıpkı sıcaklık aralığında %37 randımana ulaşan evvelki dizaynlara nazaran değerli bir ilerleme.

Termofotovoltaik hücreler nedir?

Bu piller sayesinde yüksek üretim periyotlarında, kesintili yenilenebilir güç kaynaklarının ürettiği güç ısı pillerinde depolanabilir ve daha sonra güneş pillerinin termal bir varyantı olan termofotovoltaik (TPV) hücreler kullanılarak elektriğe dönüştürülebilir.

TPV’ler, yaygın olarak güneş hücreleri olarak bilinen fotovoltaik hücrelere benzeri biçimde çalışıyor. Her iki teknoloji de elektromanyetik radyasyonu elektriğe dönüştürürken, termofotovoltaik hücreler görünür ışıkta bulunan yüksek güçlü fotonlar yerine bilhassa düşük güçlü kızılötesi fotonları kullanıyor.

Bir ısı bataryasında TPV’ler en az 1000°C’ye kadar ısıtılan bir gereç bloğunun etrafına yerleştirilecek. Bu yüksek sıcaklığa çeşitli formlarda ulaşılabilir. Fazladan üretilen güneş yahut rüzgar gücünün resistans vasıtasıyla ısıya dönüştürülmesiyle yahut termal güneş gücü kullanılarak ısı bataryası şarj edilebilir. Öbür taraftan, çelik, cam yahut beton üretimi üzere endüstriyel süreçlerde üretilen fazla ısının yakalanıp ısı bataryalarına aktarılması üzere seçenekler mevcut.

Araştırmanın baş muharriri Andrej Lenert, termal pillerle ilgili şunları söylüyor: “Aslında, bir şeyi ısıtmak için elektrik kullanmak, lityum iyon pillere kıyasla enerji depolamak için çok kolay ve ucuz bir usul. Zira termal piller için depolama ortamı olabilecek birçok farklı materyal bulunuyor.”

Hava köprüleriyle güç dönüşümü arttırıldı

Isıtılan depolama ortamı tarafından çeşitli termal güç fotonları yayılıyor. Bunların yaklaşık %20-30’u, grubun termofotovoltaik hücrelerine 1.435°C’de elektrik sağlamak için kâfi güce sahip. Ancak yarı iletkenin elektriğe dönüştürebileceği gücün üstünde ve altında fotonlar da ısı kaynağı tarafından üretiliyor. Dikkatsiz mühendislik durumunda bunlar kayboluyor. Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, yarı iletkenin çabucak gerisine yerleştirilen termofotovoltaik hücreye ince bir hava katmanı entegre ettiler ve hava boşluğunun ötesine altın bir reflektör yerleştirdiler.

Hava köprüsü olarak bilinen bu yapı, hakikat güce sahip fotonların yarı iletkene girmesine yardımcı olurken, geri kalanını ısı depolama gerecine geri yönlendiriyor. Böylelikle, gücün, yarı iletkenin yakalayabileceği fotonlar halinde tekrar yayılması için bir talih daha sağlanıyor. Araştırmacılar, güneş pillerinin bilakis, termofotovoltaik hücrelerin, faydalı olmayan fotonları geri kazanabileceğini belirtiyor.

Araştırmacılar, yakın vakitte yapılan bir çalışmada, iki hava köprüsü üst üste konularak tasarım güzelleştirilmeye çalışılıyor. Böylelikle, ısı pillerinin kullanılabileceği sıcaklık aralığı ve güce dönüştürülebilecek foton aralığının arttırılması hedefleniyor.

Bu çalışmayla araştırmacılar, daha düşük emitör sıcaklıklarında tek kontaklı hücreler kullanarak büyük ölçekli TPV uygulamaları için hava köprüsü hücrelerinin potansiyelini gösterdiler. Fakat teknolojinin verimlilik hududuna şimdi ulaşılmadığını belirtiyorlar ve kısa müddette %50 verimliliğe ulaşacaklarından eminler.

Daha Fazla Görüntü

donanimhabercom Instagram Takip Et

Xiaomi’den fütüristik su tabancası

Exadious 2 ay önce

Efsane Türkiye’ye gelse alırım..

E

E_Y_B_H_P_T 2 ay önce

1

O ışık efektleri yalnızca yanlarda değil üstte de olmalıydı. Böylelikle tabancayı kullanan, başını yana eğmek zorunda kalıp, fıtık olmaz. Birebirini küçükken ışıklı ayakkabımda yaşamıştım oradan biliyorum. Ayakkabıma yan bakmaktan düz yürüyemiyordum. Hava atmaktan fazla o havayı yaşamayı tercih ederim. 7 de olsam 70 de olsam kararım değişmeyecek.

emrahmt 3 ay önce

Mukemmel bir silah sanki ne kadar süratli atıyor. [resim]

garez41 4 ay önce

Fiyat makul olsa efsane olur sahiden ya.

Rindaman 4 ay önce

Vay bee, bu aygıt xiaomi çıktı ben de diyordum kim üretmiş..

D

DH Konuğu 5 ay önce

hocam 4x daha yeterli direk hs attirir

Mstt.2010 6 ay önce

Über

SUPERSONICQ 6 ay önce

Evet lakin 6x scop daha uygun masraf buna daha uzaktaki gayeler için. Gerektiğinde 3x’e de çekebilirsin falan :D

SupremeMasterr 7 ay önce

Muskun alev tabancası vs bu

ccguven 8 ay önce

2

İstilacı güvercinlere karşı yeterli olur. 5 10 dk da bir sopayı alıp kovalamak yordu artık.

rszx247 8 ay önce

Yakında su atan F18 falanda yaparlar :)

X

xsw 8 ay önce

1

Hazneye kezzaplı su doldurup nişan almak yapmayın bu türlü şeyler yahu…

alex59 9 ay önce

2

Xiaomi kendini çok geliştirdi artık her alanda kaliteli işler yapıyorlar.

Rhodope Thrax 9 ay önce

fışkırttığı su mermi üzere isabetli gitmeyeceği için gereksiz diye düşünmüş olabilirler.

RaptorFX 9 ay önce

Lazer nişangah da eklenseymiş tadından yenmezmiş.

Reaksiyon Göster
  • 0
    alk_
    Alkış
  • 0
    be_enmedim
    Beğenmedim
  • 0
    sevdim
    Sevdim
  • 0
    _z_c_
    Üzücü
  • 0
    _a_rd_m
    Şaşırdım
  • 0
    k_zd_m
    Kızdım

info@teknovivo.com

Yazarın Profili
Paylaş

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir