/nginx/o/2024/11/07/16471582t1h9317.jpg)
Inimkeha toodab pidevalt soojust, mida saab täpselt jälgida termokaamera abil. Meie ainevahetuse kõrvalproduktina eraldub iga keha ruutsentimeetri kohta iga tund soojust, mis vastab umbes 19 põleva tiku energiale. Kahjuks hajub suurem osa sellest energiast keskkonda. Nüüd on teadlased arendanud välja tehnika, mis võimaldab jääksoojust elektriks muuta.
Limericki ja Valencia ülikooli teadlased uurisid, kas kehasoojust oleks võimalik energiatootmiseks koguda ja talletada ning tulemused näitavad, et see on tõepoolest võimalik ja teadlased töötavad välja meetodeid, kuidas keha soojust kasutada kantavate nutiseadmete, nagu nutikellad, sammulugejad ja GPS-seadmed, energiaallikana.
Inimkeha pole ainus potentsiaalne soojusallikas. Mitmed tööstused ja tehnoloogilised protsessid, näiteks sõidukite mootorid ja tootmisseadmed, toodavad suurel hulgal jääksoojust, mis praegu hajub sageli atmosfääri, jäädes seega kasutamata energiaallikaks. Jääksoojuse taaskasutuse kontseptsioon püüab seda võimalust rakendada, andes tööstustele võimaluse säästa energiat ja vähendada keskkonnamõjusid.
Soojust saab elektriks muuta termoelektrilise efekti abil: temperatuurierinevus tekitab elektrivälja, kuna elektronid liiguvad kuumemalt küljelt jahedamale. Siiski on traditsioonilised termoelektrilised materjalid sageli valmistatud kahjulikest ainetest, nagu kaadmium ja plii, mis seab piirangud nende laiemale kasutusele.
/nginx/o/2024/11/07/16471562t1hcf04.jpg)
Teadlased on avastanud, et termoelektrilisi materjale saab valmistada ka puidust, pakkudes ohutumat ja keskkonnasõbralikumat alternatiivi. Puit on ajalooliselt olnud inimkonnale oluline ehitusmaterjal ja kütus. Nüüd avastavad teadlased, et puidust saadud materjalid võivad jääksoojust tõhusalt elektriks muuta. See uuendus ei paranda mitte ainult energiatõhusust, vaid aitab ka igapäevaseid materjale jätkusuutlikumast vaatenurgast hinnata.
Limericki ja Valencia ülikooli teadlased on arendanud välja tehnika, mis võimaldab jääksoojust elektriks muuta, kasutades puidutööstuse kõrvalsaadust – ligniini. Uuringud näitavad, et ligniinipõhised soolalahusega immutatud membraanid suudavad madala temperatuuriga jääksoojust tõhusalt elektriks muuta. Temperatuurierinevus ligniinimembraanis tekitab ioonide liikumise, mis loob elektrivälja, võimaldades elektri kogumist.
Umbes 66 protsenti tööstuslikust jääksoojusest jääb alla 200 °C vahemikku, mis muudab selle leiutise suure potentsiaaliga keskkonnasõbralikuks energialahenduseks. See uus tehnoloogia võimaldaks tööstustel toota elektrit jääksoojusest, säästes seeläbi energiat ja vähendades süsinikuheidet.
/nginx/o/2024/11/07/16471558t1hcbc5.jpg)
Jääksoojuse püüdmisest on vähe kasu, kui puudub tõhus energiasalvestustehnoloogia. Superkondensaatorid võimaldavad energiat kiiresti laadida ja tühjendada, olles olulised rakendustes, mis vajavad kiiret voolu. Kahjuks tuginevad superkondensaatorid sageli fossiilkütustel põhinevatele süsinikmaterjalidele, mis piirab nende keskkonnasõbralikkust.
Limericki teadlased on leidnud, et ligniinist saadud poorne süsinik võib toimida superkondensaatorite elektroodina, pakkudes rohelist alternatiivi, mis aitab vältida kahjulikke kemikaale ja vähendab fossiilkütuste kasutust. Ligniinimembraan suudab jääksoojust elektriks muundada ja poorses süsinikus saavad ioonid kiiresti salvestuda. See looduslikust materjalist tehnoloogia lubab lisada keskkonnasõbralikke ja jätkusuutlikke lahendusi energia tootmise ja salvestuse valdkonnas.
Selline tehnoloogia võiks pakkuda toidet igapäevaseks elektroonikaks, nutiseadmetele ja isegi elektrisõidukitele. Tänu ligniini keskkonnasõbralikele omadustele annab see teaduslik lähenemine lootust tulevikule, kus energiatootmine ja -salvestus on jätkusuutlikud ja pakuvad uuenduslikke lahendusi nii tööstusele kui ka tarbijatele.
Allikas: theconversation.com
/nginx/o/2024/10/18/16426805t1hbc77.png)