Onderzoekers van de UT in Dallas hebben een generatorprototype ontwikkeld dat vloeibaar metaal gebruikt om restwarmte om te zetten in schone elektriciteit. Van links:doctoraalstudenten elektrotechniek Tianyu Chen en Mahshid Khoshlessan, en dr. Babak Fahimi, Distinguished Chair in Engineering en hoogleraar elektrotechniek, de prestaties van een slimme motor met variabele snelheid controleren, die draadloos opdrachten kan volgen.

Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Dallas hebben een prototype van een generator ontwikkeld dat vloeibaar metaal gebruikt om restwarmte van bronnen zoals elektrische auto's of datacenters om te zetten in schone elektriciteit.

De onderzoekers hebben het project gedetailleerd beschreven in de gedrukte editie van oktober van Duurzame energietechnologieën en beoordelingen .

"Warmte is een overvloedige hernieuwbare energiebron, " zei dr. Babak Fahimi, Distinguished Chair in Engineering en hoogleraar elektrotechniek aan de Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science. "In datacenters bijvoorbeeld, we besteden veel tijd aan het kwijtraken van de warmte door gebruik te maken van koelmachines en airconditioning. Ons werk richt zich op het recyclen van die warmte naar elektriciteit."

datacenters, accu's van elektrische auto's en apparaten zoals airconditioners genereren een grotendeels onbenutte potentiële energiebron, zei Fahim. De meeste inspanningen om energie uit afvalwarmte te halen, waren gericht op de bijproducten van de productie, raffinaderijen en staalfabrieken, die hoge temperaturen genereren. Het UT Dallas-project richt zich op bronnen die warmte met een lagere temperatuur genereren, tussen 80 en 115 graden Fahrenheit, die moeilijker waren om te zetten in elektriciteit.

De onderzoekers begonnen met een magnetohydrodynamic power (MHD) generator, een apparaat dat elektriciteit opwekt door vloeistof door een magnetisch veld te verplaatsen. MHD-generatoren werden in de jaren zestig ontwikkeld, maar de technologie wordt niet veel gebruikt.

Als promovendus aan de UT Dallas, Eva Cosoroaba Ph.D."17 stelde een MHD-generator voor die gallium gebruikt voor de werkvloeistof. Gallium wordt vloeibaar bij temperaturen hoger dan ongeveer 85 graden - een goede plek voor het oogsten van warmtebronnen bij lagere temperaturen. Terwijl elke geleidende vloeistof kan worden gebruikt in de generator, gallium heeft het voordeel dat het een betere geleider van elektriciteit is.

Het project werd haar proefschrift, met Fahimi als haar adviseur. Cosoroaba, de hoofdauteur van de studie, is nu docent elektrische en biomedische technologie aan de Universiteit van Vermont.

"Dr. Cosoroaba heeft aangetoond dat we energie kunnen halen uit warmtebronnen met een lage temperatuur en die warmte kunnen gebruiken om het vloeibare metaal, dat op zijn beurt de generator aandrijft, te smelten en te behouden. ' zei Fahim.

De technologie heeft veel potentiële toepassingen. Bijvoorbeeld, datacenters - de computers die enorme hoeveelheden informatie opslaan waartoe gebruikers toegang hebben via cloud computing - produceren aanzienlijke afvalwarmte en verbruiken ook veel elektriciteit. De technologie kan ook de efficiëntie van elektrische voertuigen verbeteren door warmte van de batterijen en uitlaatgassen van de auto om te zetten in elektriciteit.

"Hernieuwbare energiebronnen zoals elektrische auto's hebben allemaal fantastische verdiensten. Een ding waar we niets aan doen, is hoe we de warmte die ze genereren, kunnen recyclen, " zei Fahim, stichtend directeur van het Renewable Energy and Vehicular Technology Laboratory aan de UT Dallas. "Als er een manier is om die warmte terug te recyclen naar elektriciteit, dat zou fantastisch zijn."