Тепло человеческого тела сможет зарядить ваш телефон — ученые НИТУ «МИСиС» представили новую экономичную электрохимическую ячейку, благодаря которой в будущем такая подзарядка станет возможной. Рассказываем подробнее о разработке.
Ухудшение экологической обстановки и угроза глобальных климатических изменений ставят непростые задачи перед мировым научным сообществом. Для борьбы с колоссальными объемами выбросов парниковых газов предприятиями, производящими тепло и электроэнергию, первостепенной задачей становится разработка альтернативных технологий в области энергетики.
Одним из передовых направлений в данном вопросе является технологическое развитие преобразования бросового тепла в электроэнергию. Для использования тепла от источников, температура которых не превышает 100 °С, наиболее эффективной технологией являются термоэлектрохимические ячейки (термоячейки).
Термоэлектричество называют одним из самых перспективных направлений «зеленой энергетики». Современные образцы термоячеек обладают весомым недостатком — низкой выходной мощностью. Это существенно ограничивает область их применения. Тепло рассеивается в окружающем пространстве, тогда как науке давно известны способы получения электричества в ходе химических реакций с нагревом.
Коллектив ученых кафедры ФНСиВТМ НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из российских вузов и Университета Нигерии представили новую разработку, посвященную повышению емкости и эффективности термоэлектрохимических ячеек, способных «переводить» энергию бросового тепла в электрический ток. То есть тепло, которое было принято считать «отходным», такое как от выхлопных газов или от поступающего от человеческого тела, можно будет в перспективе преобразовать в источник энергии. В масштабных планах — заряжать таким образом гаджеты и другие устройства.
В частности, разработчики решали проблему перехода от электродов на основе углеродных нанотрубок к углеродным тканям — к более доступному и дешевому материалу. К примеру, один грамм нанотрубок стоит около 100 рублей, а грамм углеродной ткани примерно 7,5 рублей.
«Наша работа посвящена повышению эффективности термоэлектрохимических ячеек на основе электродов из углеродного волокна и окислительно-восстановительного электролита <…>. Мы исследовали влияние модификации поверхности электрода из углеродного волокна на выходную мощность и параметры термоэлектрохимической ячейки», — рассказал соавтор работы, д.т.н. Игорь Бурмистров.
В результате лабораторных исследований максимальная мощность для углеродного волокна увеличилась до 25,2 мВт / м2, который обеспечивает коэффициент полезного действия в 1,37%. Лучший мировой результат для термоячеек составляет около 3%, но при этом в них используются дорогостоящие углеродные нанотрубки.
По словам разработчиков, сейчас работа идет над дальнейшим повышением мощности полученных термоэлектрических модулей, в планах — приступить к созданию опытных прототипов устройств на их основе.
Ранее интернет-газета «Москва.ру» сообщала о новой разработке НИТУ «МИСиС» для борьбы против рака легких. Команде специалистов удалось получить наностержни для лечения онкозаболевания из ацетата цинка. Материал получен из экстракта листьев растения, которое произрастает в тропических лесах Индии, на Андаманских и Никобарских островах.
