American Chemical Society ajakirjas Nano Letters ilmunud artikkel kirjutab võimalusest tulevikus keemiatehaste, autode ja päikesepatarei komplekside poolt tekitatud soojust ära tarvitada elektrienergia tootmiseks, kasutades selleks süsinik-nanotoru elektroodide põhjal ehitatud kütusekehi. Uurimustöö viis läbi Dr.Ray Baugham , Alan G. MacDiarmid Nano Tech instituudi direktor, koostöös rahvusvahelise uurimisrühmaga.
Tehastes või torujuhtmetes hetkel raisatava soojusenergia efektiivne ära kasutamine võiks luua kohalikke puhta energia allikaid, mis omakorda tooks kaasa hindade odavnemise ja organisatsioonide energia jalajälje vähendamise.
Uued küttekehad kasutavad nanotoru-elektroode, mis ületavad harilike elektroodide energiaülekande efektiivsuse kolmekordselt.
Üks demonstreeritud küttekehadest näeb välja täpselt nagu kellades, kalkulaatorites ja muudes väikestes elektroonikaseadmetes kasutatav patarei. Üheks põhiliseks erinevuseks on aga see, et need uued küttekehad genereerivad energiat pidevalt mitte ei saa tühjaks nagu patareid. Teadustöö andis aluse ka teistele küttekehadele, kaasa arvatud elektrolüüdiga täidetud ja tekstiiliga eraldatud nanotorude lehekesed, mida on võimalik paigutada ümber torujuhtmete, mis kannavad tehaste või elektrijaamade kõrgetemperatuurilisi jäätmeid. Temperatuurierinevus torujuhtme ja seda ümbritseva ala vahel loob elektrokeemilise potentsiaalierinevuse süsinik-nanotorude kihtide vahel, mida küttekehad siis elektrienergia genereerimiseks ära kasutavad.
Uurimisgrupp arvab, et tulevikus toodavad mitmekihilised süsinik-nanotorudest küttekehad vabalt saadavast jäätmeenergiast toota elektrit hinnaga 2,76 dollarit/W (68,48 kr/W, SEB), võrreldes päikesepatareidelt saadavaga 4,31 dollarit/W (49,47 kr/W) ning seda ainult päikesepaistelise ilmaga. Väiksemate mõõtmetega küttekehi on võimalik kasutada sensorite või elektriahelate energiaga varustamiseks.
Küttekeha on elektri genereerimiseks keritud ümber roostevabast terasest toru
Uued küttekehad kasutavad ära süsinik-nanotorude erakordseid elektroonilisi, mehaanilisi, soojuslikke ja keemilisi omadusi. Nanotorude suur pind ning nende väikesest diameetrist ja peaaegu ühemõõtmelisest struktuurist tingitud unikaalne elektrooniline struktuur võimaldab suurt voolutihedust, mis võimendab elektrienergia tootmist ning energia ammutamise efektiivsust.
,,Meie uurimuse esimese läbimurde tegi võimalikuks koostöö teadlastega kokku neljast ülikoolist Ühendriikidest, Austraaliast ning Indiast,” sõnas Baughman. ,,Teadlased Dr. Gordon Wallace’s Intelligent Polymer Research Instituudist Austraalias on meiega juba kaua aega tehniliste küsimuste lahendamise eesmärgil koostööd teinud. Dr. Baratunde NanoEngineered Systems and Transport Lab Georgia tehnoloogiainstituudist lisas meie töösse puuduva lüli. Kavatseme ka tulevikus koostööd teha, et realiseerida kogu oma tehnoloogia kaubanduslik potentsiaal, see aga nõuab veel mitmeid läbimurdeid.