Die US-Ingenieure der Pennsylvania State University haben einen revolutionären Generator entwickelt, der verlorene Wärme in Ihrem Zuhause in Strom umwandeln kann. Dieser innovative Generator kann sich um Rohre und andere heiße Oberflächen wickeln und so die verschwendete Energie effizient nutzen.
Effiziente Nutzung von Wärmeenergie
Unsere herkömmlichen Heizungs- und Energiesysteme sind nicht zu 100 Prozent effizient. Bei der Zufuhr von heißem Wasser oder an Heizungsrohren geht Wärme, also Energie, verloren. Bereits heute wird Abwärme in Elektrizität umgewandelt, beispielsweise in Kraftwerken. Doch bisher war es nicht rentabel, diese Technologie im eigenen Zuhause einzusetzen. Doch dies könnte sich nun dank der Forschungsergebnisse der Pennsylvania State University ändern.
Der neu entwickelte Generator kann sich um Rohre und andere heiße Oberflächen wickeln und die verschwendete Wärme effizienter als je zuvor in Strom umwandeln. Diese Innovation wurde von den Wissenschaftlern der Penn State University und des National Renewable Energy Laboratory entwickelt.
Flexibilität für effizientere thermoelektrische Generatoren
“Ein großer Teil der von uns verbrauchten Energie wird im Wesentlichen weggeworfen und direkt in die Atmosphäre abgegeben”, erklärt Shashank Priya, stellvertretender Vizepräsident für Forschung und Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen an der Penn State. “Bisher hatten wir jedoch keine kosteneffektive Möglichkeit, diese Wärme einzufangen und in nutzbare Energie umzuwandeln. Diese Forschungsergebnisse öffnen eine Tür für neue Möglichkeiten.”
Das Forschungsteam der Penn State University hat sich darauf konzentriert, die Leistung von thermoelektrischen Generatoren zu verbessern, die Temperaturunterschiede in Strom umwandeln können. In früheren Arbeiten hat das Team starre Geräte entwickelt, die bei Hochtemperaturanwendungen effizienter waren als kommerzielle Geräte. Nun haben die Forscher ein neues Herstellungsverfahren entwickelt, mit dem flexible Geräte hergestellt werden können, die effizienter arbeiten und mehr Energie erzeugen können.
Einsatzmöglichkeiten in Industrie- und Wohngebäuden
Die flexiblen Geräte eignen sich besonders für die Nutzung von Abwärmequellen in Industrie- und Wohngebäuden sowie in Fahrzeugen. Darüber hinaus müssen diese flexiblen Generatoren im Gegensatz zu herkömmlichen Generatoren nicht auf Oberflächen geklebt werden, was ihre Effizienz weiter steigert.
In Tests an einem Abgasrohr zeigte das neue Gerät eine um 150 Prozent höhere Leistungsdichte als andere herkömmliche Geräte. Eine größere Version mit einer Fläche von etwas mehr als 19 cm² wies sogar eine um 115 Prozent höhere Leistungsdichte auf. Diese Version konnte eine Gesamtleistung von 56,6 Watt erzielen, wenn sie auf einer heißen Oberfläche platziert wurde, berichten die Wissenschaftler.
Denken Sie um und nutzen Sie verschwendete Energie
“Stellen Sie sich ein Kraftwerk mit Hunderten Metern Rohren vor”, sagt Priya. “Wenn unsere Geräte um solch eine große Fläche gewickelt werden könnten, könnte man aus der normalerweise verschwendeten Wärme mehrere Kilowatt an Energie erzeugen. Man könnte verschwendete Energie in etwas Nützliches umwandeln.”
Besonders bemerkenswert ist die Größe der entwickelten thermoelektrischen Generatoren. Bisher war es schwierig, große Generatoren herzustellen, da mit zunehmender Größe oft an Leistungsdichte verloren ging. Die entwickelte Vorrichtung weist die bislang höchste gemeldete Ausgangsleistung und Leistungsdichte eines einzelnen thermoelektrischen Generators auf, erklären die Wissenschaftler stolz.
Es bleibt spannend zu beobachten, wie diese neuartige Technologie in Zukunft weiterentwickelt wird und welche Möglichkeiten sich dadurch für die effiziente Nutzung von Wärmeenergie eröffnen.
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