Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Hoe maak je elektriciteit door warmte?

U kunt elektriciteit genereren uit warmte met behulp van een proces genaamd thermo -elektriciteit . Er zijn twee hoofdtypen thermo -elektrische apparaten:

1. Seebeck Effect: Dit is het meest voorkomende type thermo -elektrische generatie. Het werkt met behulp van een materiaal dat een spanningsverschil produceert wanneer er een temperatuurverschil over is. Dit effect is gebaseerd op de observatie dat elektronen in een materiaal vrijer bewegen wanneer ze worden verwarmd.

Hoe het werkt:

* Materiaal: Een materiaal met een hoge Seebeck -coëfficiënt wordt gebruikt. Deze coëfficiënt meet hoe efficiënt het materiaal warmte omzet in elektriciteit.

* Temperatuurverschil: Er wordt een temperatuurverschil over het materiaal gecreëerd (de ene zij is verwarmd, de andere blijft koel).

* spanning: Het temperatuurverschil zorgt ervoor dat elektronen van de hete zijde naar de koude kant gaan, waardoor een spanningsverschil ontstaat. Deze spanning kan worden gebruikt om een belasting van stroom te voorzien.

Voorbeelden:

* Thermo -elektrische generatoren (TEGS): Dit zijn apparaten die het Seebeck -effect gebruiken om elektriciteit te genereren uit afvalwarmte uit bronnen zoals automotoren, energiecentrales en industriële processen.

* Thermo -elektrische sensoren: Deze sensoren gebruiken het SeEBeck -effect om temperatuurverschillen te meten.

2. Peltier -effect: Dit effect is het omgekeerde van het Seebeck -effect. Het gebruikt een elektrische stroom om een temperatuurverschil over een materiaal te creëren.

Hoe het werkt:

* Materiaal: Een materiaal met een hoge Peltier -coëfficiënt wordt gebruikt.

* stroom: Een elektrische stroom wordt op het materiaal toegepast.

* Temperatuurverschil: De huidige stroom creëert een temperatuurverschil over het materiaal. De ene kant wordt heet en de andere wordt koud.

Voorbeelden:

* Peltier -koelers: Deze apparaten gebruiken het Peltier -effect om koeling te creëren zonder een koelmiddel te gebruiken. Ze worden gebruikt in applicaties zoals draagbare koelers, computer -CPU's en medische hulpmiddelen.

Beperkingen van thermo -elektrische generatie:

* Laag efficiëntie: Thermo -elektrische apparaten hebben over het algemeen een laag rendement in vergelijking met andere methoden voor het genereren van elektriciteit.

* Hoge kosten: De materialen die worden gebruikt in thermo -elektrische apparaten kunnen duur zijn.

* Temperatuurbeperkingen: Thermo -elektrische apparaten werken het beste bij specifieke temperatuurbereiken.

Over het algemeen is thermo -elektrische generatie een veelbelovende technologie voor het genereren van elektriciteit door afvalwarmte. Het wordt echter nog steeds geconfronteerd met beperkingen in termen van efficiëntie en kosten.