Nowe kwantowe podejście zwiększa efektywność systemów TPV, przekształcając ciepło w energię elektryczną

WarsawNaukowcy z Rice University poczynili znaczące postępy w systemach termofotowoltaicznych (TPV), wykorzystując koncepcje z fizyki kwantowej. Grupa badawcza pod kierownictwem inżyniera Gururaja Naika opracowała nowy sposób projektowania emiterów termicznych. Urządzenia te przekształcają ciepło w światło, które jest następnie zamieniane na energię elektryczną przez ogniwa fotowoltaiczne (PV). Nowy projekt ma osiągnąć wydajność wyższą niż 60%, ustanawiając nowy standard w technologii TPV.

Kluczowe elementy tej innowacji obejmują:

• Przełomowy projekt zainspirowany mechaniką kwantową, który poprawia wydajność emiterów termicznych.
• Możliwość magazynowania energii w skali sieciowej jako tania alternatywa dla baterii.
• Szansa na znaczne zmniejszenie ilości odpadowego ciepła w przemyśle.
• Możliwości wykorzystania w ekstremalnych warunkach, takich jak misje kosmiczne.

Ta technologia nie tylko zwiększa wydajność, ale także umożliwia branżom, takim jak energetyka jądrowa i przemysł produkcyjny, stać się bardziej przyjaznymi dla środowiska poprzez wykorzystanie ciepła odpadowego. W Stanach Zjednoczonych marnowanie ciepła prowadzi do utraty nawet 50% energii podczas przetwarzania materiałów. Skuteczne odzyskiwanie tej energii mogłoby przynieść znaczące oszczędności oraz korzyści dla środowiska.

Innowacyjne rozwiązania w energii odnawialnej

Zobacz również:

Dzisiaj · 11:05

Nowe badania: bezpieczeństwo i skuteczność chirurgii bariatrycznej u osób z otyłością olbrzymią.

To przedsięwzięcie ma istotne znaczenie. W miarę jak świat coraz bardziej stawia na odnawialne źródła energii, ulepszone systemy TPV mogą odegrać kluczową rolę w przyszłych systemach energetycznych. W odróżnieniu od standardowych baterii, systemy TPV mogą działać wydajnie przez dłuższy czas, co czyni je przydatnymi do magazynowania energii w systemach opierających się na odnawialnych źródłach. Jest to szczególnie istotne teraz, gdy zapotrzebowanie na rozwiązania z zakresu energii odnawialnej gwałtownie rośnie na całym świecie.

Technologiczna nowość może okazać się bardzo przydatna podczas misji kosmicznych. Urządzenia przekształcające ciepło w energię elektryczną z większą efektywnością mogą dostarczyć misjom, takim jak łaziki NASA na Marsie, więcej energii do wykorzystania. Nawet drobne usprawnienia w działaniu tych urządzeń mogą znacząco zwiększyć ilość generowanej energii, co jest kluczowe w warunkach, gdzie zasoby są ograniczone.

Aby w pełni wykorzystać nową efektywność, przyszłe badania powinny skupić się na tworzeniu lepszych materiałów. Udoskonalanie tych materiałów może prowadzić do bardziej zaawansowanych systemów TPV, które staną się jeszcze bardziej skutecznymi rozwiązaniami energetycznymi. W miarę jak przemysł i technologie ewoluują, łączenie fizyki kwantowej z inżynierią stanowi obiecującą drogę do poprawy technologii konwersji energii odnawialnej.