Hệ thống chuyển đổi nhiệt thải cấp thấp thành điện

22/12/2014

Các kỹ sư thuộc trường Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ đã tạo ra hệ thống không chỉ thu và chuyển đổi nhiệt thải một cách tiết kiệm và hiệu quả, mà còn đạt công suất cao hơn các hệ thống tương tự.

Nhiệt thải là kết quả của toàn bộ hoạt động gia công cơ khí dùng điện và sản xuất năng lượng. Tùy theo hiệu suất chuyển đổi năng lượng, các hoạt động này có thể sản sinh khối lượng lớn nhiệt dễ dàng thải vào không khí qua tháp làm mát hoặc khí thải động cơ. Đặc biệt, đây là trường hợp của các nhà máy điện đốt than và nhà máy điện hạt nhân tạo ra mức nhiệt cao trong quá trình phát điện. Hệ thống tái sinh bằng nhiệt (TRAB) mới được chế tạo để thu nhiệt thải này, khai thác năng lượng còn lại và lưu giữ để sử dụng về sau.

Các nhà nghiên cứu cho rằng sử dụng nhiệt thải sẽ cho phép sản xuất điện mà không cần đến nhiên liệu hóa thạch. Lưu trữ năng lượng tái sinh bằng nhiệt là biện pháp không thải các bon để lưu giữ và chuyển đổi nhiệt thải thành điện với chi phí thấp hơn các thiết bị dạng rắn.

Các phương pháp biến nhiệt thải thành điện thông thường sinh ra điện tích quá nhỏ so với lượng chất điện phân hoặc vật liệu chuyển đổi được sử dụng; ví dụ, pin telluride chỉ biến đổi khoảng 15-20% nhiệt thành năng lượng, trong khi các vật liệu khác hiệu quả hơn như fulvalene diruthenium có triển vọng mang lại lợi ích lớn hơn, nhưng quá đắt nên không thực tế.

Theo các nhà nghiên cứu, hệ thống tái sinh bằng nhiệt mới sử dụng các điện cực đồng và nước tiểu dồi dào làm chất điện phân và chuyển đổi khoảng 29% năng lượng hóa học trong pin thành điện. Trong hệ thống này, mật độ năng lượng đạt khoảng 60 MW/m2 giữa các chu kỳ sạc/xả sạc, cao gấp 6-10 lần các hệ thống chuyển đổi năng lượng nhiệt điện bằng chất lỏng khác. Hơn nữa, nhóm nghiên cứu cho biết: mật độ năng lượng tăng là nhờ tăng số lượng pin trong hệ thống. Pin tái sinh bằng nhiệt có giá thành rẻ, hiệu quả cao và có thể mở rộng qui mô.

Công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Energy & Environmental Science

Theo Gizmag

Cùng chuyên mục

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu

11/10/2024

Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/05/2024

Được hỗ trợ bởi vật lý lượng tử và học máy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ kính trong suốt cho phép ánh sáng đi vào nhưng ngăn chặn tia cực tím và tia hồng ngoại sinh nhiệt. Lớp phủ không chỉ làm giảm nhiệt độ phòng mà còn giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến làm mát, bất kể thời điểm và thời tiết.
Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị 17/05/2024

Hà Nội đã quan tâm dành nhiều nguồn lực đầu tư cho chiếu sáng công cộng, từng bước đầu tư, lắp đặt hệ thống chiếu sáng hiện đại, tạo bộ mặt đô thị thông minh.
Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng 04/05/2024

Ngày 25/04/2024, tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam phối hợp với Dự án IEEP, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về Hệ thống quản lý năng lượng (HTQLNL).
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 09/04/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC chạm gỗ, để tiết kiệm điện 26/03/2024

Cơ sở Huỳnh Văn Tới, ấp Thanh Xuyên, xã Kim Sơn, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC để chạm gỗ giúp giảm khoảng 10% chi phí điện năng so với trước đây.