Forskere udvikler en generator, der bruger stof til at omdanne spildvarme til ren elektricitet

UT Dallas forskere har udviklet en generator prototype, der bruger flydende metal til at omdanne spildvarme til ren elektricitet. Fra venstre:Ph.d.-studerende i elektroteknik Tianyu Chen og Mahshid Khoshlessan, og Dr. Babak Fahimi, Distinguished Chair in Engineering og professor i elektroteknik, overvåge ydeevnen af ​​en smart motor med variabel hastighed, som kan følge kommandoer trådløst.

University of Texas i Dallas forskere har udviklet en generatorprototype, der bruger flydende metal til at omdanne spildvarme fra kilder som elbiler eller datacentre til ren elektricitet.

Forskerne beskrev projektet i den trykte udgave af oktober Bæredygtige energiteknologier og -vurderinger .

"Varme er en rigelig vedvarende energikilde, " sagde Dr. Babak Fahimi, Distinguished Chair in Engineering og professor i elektroteknik ved Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science. "I datacentre, for eksempel, vi bruger meget tid på at komme af med varmen ved at bruge kølere og aircondition. Vores arbejde fokuserer på at genbruge den varme tilbage til elektricitet."

Datacentre, elektriske bilbatterier og -apparater såsom klimaanlæg genererer en stort set uudnyttet potentiel energikilde, sagde Fahimi. De fleste bestræbelser på at høste energi fra spildvarme har fokuseret på varmebiprodukter fra fremstilling, raffinaderier og stålværker, som genererer høje temperaturer. UT Dallas-projektet fokuserer på kilder, der genererer varme ved lavere temperaturer. mellem 80 og 115 grader Fahrenheit, som har været mere udfordrende at konvertere til elektricitet.

Forskerne startede med en magnetohydrodynamisk kraftgenerator (MHD), en enhed, der genererer elektricitet ved at flytte væske gennem et magnetfelt. MHD-generatorer blev udviklet i 1960'erne, men teknologien har ikke været udbredt.

Som UT Dallas doktorand, Eva Cosoroaba Ph.D."17 foreslog en MHD-generator, der bruger gallium til arbejdsvæsken. Gallium bliver flydende ved temperaturer over ca. 85 grader - et sødt sted til at høste varmekilder med lavere temperatur. Mens enhver ledende væske kan bruges i generatoren, gallium har den fordel, at det er en bedre leder af elektricitet.

Projektet blev hendes doktorafhandling, med Fahimi som hendes rådgiver. Cosoroaba, hovedforfatteren af ​​undersøgelsen, er nu underviser i elektrisk og biomedicinsk teknik ved University of Vermont.

"Dr. Cosoroaba demonstrerede, at vi kan høste energi fra varmekilder med lav temperatur og bruge denne varme til at smelte og vedligeholde det flydende metal, der igen driver generatoren, " sagde Fahimi.

Teknologien har mange potentielle anvendelsesmuligheder. For eksempel, datacentre - de computere, der gemmer enorme mængder af information, som brugerne får adgang til gennem cloud computing - producerer betydelig spildvarme, mens de også forbruger en masse elektricitet. Teknologien kunne også forbedre effektiviteten af ​​elektriske køretøjer ved at omdanne varme fra bilernes batterier og udstødning til elektricitet.

"Vedvarende energikilder såsom elbiler har alle fantastiske fordele. En ting, vi ikke gør noget ved, er, hvordan man genbruger den varme, de genererer, " sagde Fahimi, stiftende direktør for Renewable Energy and Vehicular Technology Laboratory ved UT Dallas. "Hvis der er en måde at genbruge den varme tilbage til elektricitet, det ville være fantastisk."