Minnesota Ülikooli uurijad avastasid hiljuti uue ainesulami, mis muudab soojuse otse elektriks. See revolutsiooniline energia muundamise meetod on oma arengu algusjärgus, kuid see võib omada laialdast mõju keskkonnasõbraliku elektri tootmisele jääksoojuse allikatest.
Multiferriidne aine muutub soojenemise käigus järsult magneetiliseks. Pilt: Minnesota Ülikool
Uurijad väidavad, et ainet on potentsiaalselt võimalik kasutada soojuse püüdmiseks auto heitgaasist, mis ainet soojendaks, ning elektri tootmiseks hübriidauto aku laadimiseks. Teised võimalikud tulevased rakendusalad hõlmavad tehastest ja tuumajaamadest väljutatud soojuse püüdmist või ookeani temperatuurierinevuste ärakasutamist elektri tootmiseks. Meeskond uurib ka tehnoloogia võimalikku turustamist, kirjutab Physorg.com.
“Uurimustöö on väga paljulubav, sest see esitab täiesti uue meetodi energia muundamiseks,” sõnas Minnesota Ülikooli professor Richard James, kes kõnealust uurimustöö meeskonda juhtis. “See on samuti ülimalt “roheline” moodus elektri tootmiseks, sest jääksoojust kasutatakse elektri tootmiseks ilma süsihappegaasita.”
Aine loomiseks segas meeskond kokku elemente aatomitasandil, et luua uus multiferriitsulam Ni45Co5Mn40Sn10. Multiferriitsete ainete puhul kombineeruvad ebatavalised elastilised, magneetilised ja elektrilised omadused. Sulam Ni45Co5Mn40Sn10 saavutab multiferriitsuse, tehes läbi ülipöörduva faasimuutuse, mille käigus üks tahke aine muutub teiseks. Selle faasimuutuse käigus muutuvad sulami magneetilised omadused, mida kasutatakse ära energia muundamise seadmes.
Väikesemastaabilise demonstratsiooni käigus Minnesota Ülikooli laboratooriumis alustab teadlaste loodud aine mittemagneetilise ainena, mis muutub temperatuuri vähesel tõstmisel järsult tugevalt magneetiliseks. Kui see juhtub, kogub aine endasse soojust ning toodab spontaanselt ümbritsevas spiraalis elektrit. Osa sellest soojusenergiast kaob hüstereesi protsessi käigus. Meeskond tegi aga olulise avastuse hüstereesi süstemaatiliseks minimeerimiseks faasimuutuse käigus.
Vaata lühikest videot aine äkilisest muutumisest magneetiliseks soojenemise käigus.
Teadusartikkel: “The Direct Conversion of Heat to Electricity Using Multiferroic Alloys“
Leave a Reply