Produkcja energii elektrycznej z ciepła odpadowego jest możliwa. Do tej pory udało się stworzyć kilka sposobów, aby osiągnąć ten cel, jednak żaden nie był wystarczająco efektywny. Przełomowy wynalazek Polaków może to zmienić.
Zespół kierowany przez prof. dr. hab. inż. Krzysztofa Wojciechowskiego z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH we współpracy z partnerami z Sieci Badawczej Łukasiewicz oraz Instytutu Fizyki PAN w Warszawie opracował moduły termoelektryczne, których prototypowa gęstość sięga 2,5 kW/m2. To oznacza, że ponad dziesięciokrotnie przekraczają gęstość mocy ogniw fotowoltaicznych
Potencjał ciepła odpadowego
Energię nadal w dużej mierze wytwarza się poprzez spalanie paliw kopalnych. Ten proces jest kosztowny dla środowiska z wielu względów – prowadzi do emisji znacznej ilości dwutlenku węgla, a same kopalnie przyczyniają się do degradacji środowiska naturalnego.
Okazuje się jednak, że potencjał surowców energetycznych jest wykorzystywany zaledwie w 40%, ponieważ pozostałe 60% zamienia się w ciepło odpadowe. To powoduje obniżenie ekonomiczności całego procesu, a także pogłębia problemy klimatyczne. Moduły termoelektryczne to szansa na poprawę efektywności wytwarzania prądu.
Czytaj dalej: NCBR organizatorem wyścigu technologicznego dla biogazu i biometanu
Jak działają moduły termoelektryczne?
Moduły termoelektryczne składają się z połączonych szeregowo kostek półprzewodnikowych. Umieszcza się je pomiędzy okładzinami wykonanymi ze stopu aluminium, z których jedna się podgrzewa, a druga ochładza, co powoduje wytwarzanie napięcie elektrycznego i przepływ prądu. Okładziny spełniają także rolę izolatora.
Brak elementów mechanicznych i niewielki rozmiar sprawiają, że moduły termoelektryczne są dużo wygodniejsze w zastosowaniu względem innych metod przechwytywania ciepła odpadowego. Standardowo w tego typu komponentach jako okładzinę stosuje się ceramikę, ale wybór stopów aluminium okazał się znacznie bardziej korzystny. Pozwala obniżyć cenę oraz dzięki plastyczności materiału – dostosować moduł do dowolnego kształtu w systemie odzysku ciepła.
Zwiększenie dostępności warunkiem sukcesu
Prototyp stworzony w warunkach laboratoryjnych został wykonany ręcznie przez członków zespołu, co spowodowało, że koszt wytworzenia był relatywnie wysoki. Poszukiwany jest inwestor, ponieważ przy wprowadzeniu automatycznej masowej produkcji to rozwiązanie stałoby się atrakcyjne cenowo.
Zdaniem członków zespołu cena uzyskania 1 W mocy elektrycznej z modułu termoelektrycznego powinna być korzystniejsza, niż w przypadku paneli fotowoltaicznych.
Rynek pelletu – nowy numer Magazynu Biomasa:
Inne wydania Magazynu Biomasa znajdziesz tutaj. Dlatego kliknij i czytaj!
Zdjęcie: Kraków.pl
Źródło: Magazyn Przemysłowy, Kraków.pl
Newsletter
Bądź na bieżąco z branżą OZE
