09:53 02 مارس 2021
گزارش و تحلیل
دریافت لینک کوتاه
0 10

محققین دانشگاه ملی تحقیقاتی فناوری MISIS یک سلول الکتروشیمیایی مقرون به صرفه جدید مبتنی بر بافت کربن ارائه دادند و در آینده می توانید گجت ها را مستقیما با حمل روی دست و باطری های اتومبیل را با گرمای گازهای خروجی شارژ کنید.

محققین دانشگاه ملی تحقیقاتی فناوری MISIS به عنوان بخشی از تیم علمی بین المللی، یک سلول الکتروشیمیایی مقرون به صرفه جدید مبتنی بر بافت کربن ارائه دادند. ماژول های بر پایه چنین سلول هایی  به شما امکان می دهد که گرمای هدر داده شده اضافی را به برق تبدیل کنید و در آینده می توانید گجت ها را مستقیما با حمل روی دست و باطری های اتومبیل را با  گرمای گازهای خروجی شارژ کنید. نتایج این تحقیقات در مجله علمی Sustainability منتشر شده است.

توسعه فناوری تبدیل مستقیم گرمای هدر داده شده به برق (برق حرارتی) یکی از جهات پیشرفته توسعه انرژی جایگزین است. بسیاری از محققین امیدوارکننده ترین فناوری ها را با استفاده از سلول های ترموالکتروشیمیایی (ترموسل) می دانند که باعث دریافت انرژی از منابع با حرارت بالای ۱۰۰ درجه سانتیگراد می شود.
عملکرد ترموسل بر اساس اصطلاحا Seebeck effect است: در یک مدار بسته متشکل از هادی های غیر مشابه، یک نیروی محرکه برقی ایجاد می شود، اگر محل تماس ها درجات حرارتی متفاوت داشته باشند. یک نقص جدی در طراحی های مدرن موجود در ترموسل ها، قدرت خروجی پایین آنهاست. این امر به طور قابل توجهی دامنه کاربرد آنها را محدود می کند.

تیم محققین گروه نانوسیستم های کاربردی و مواد با دمای بالا  دانشگاه ملی تحقیقاتی فناوری MISIS به طور مشترک با تیم هایی از دانشگاه دولتی فناوری ساراتوف با نام گاگارین، دانشگاه اقتصاد روسیه پلخانوا و دانشگاه نیجریه تحقیقات جدیدی را در خصوص افزایش ظرفیت و کارایی سلول های ترموالکتروشیمیایی قادر به تبدیل انرژی گرمایی تلف شده به جریان الکتریکی ارائه دادند. به طور خاص محققین مشکل انتقال از الکترود های فعال مورد مطالعه بر پایه نانولوله های کربی به بافت های کربنی را حل کردند، ماده ای که در دسترس تر و ارزانتر است. یک گرم از نانولوله تقریبا ۱۰۰ روبل است در حالی که یک گرم بافت کربنی ۷.۵ روبل.

ایگور بورمیستروف یکی از نویسندگان تحقیقات، کارشناس برجسته گروه نانوسیستم های کاربردی و مواد با دمای بالا دانشگاه ملی تحقیقاتی فناوری  MISIS شرح داد: « کارما بهبود کارایی سلول های ترموالکتروشیمیایی مبتنی بر الکترودهای فیبر کربن و یک الکترولیت اکسایش کاهش (Redox) بر اساس پتاسیم فروسیانید آزاد شده است.

ما مطالعه کردیم که چگونه سطح الکترود فیبر کربن بر قدرت خروجی و پارامترهای ترمو الکتروشیمیایی تاثیر می گذارد.»
دانشمندان دو نوع طراحی سلول را مورد بررسی قرار دادند: یک سلول الکتروشیمیایی معمولی با یک پل نمکی و یک بدنه از نوع سلول سکه ای. در نتیجه آزمایشات مشاهده شد که اصلاح سطح الکترود با اکسید تیتانیوم و تیتانیوم می تواند مقاومت داخلی سلول را سه مرتبه کاهش دهد.

در نتیجه حداکثر توان برای الیاف کربن، اصلاح شده با فلز تیتانیوم و اکسید تیتانیوم ، ۲۵.۲mW / m2 افزایش یافته که بازده تبدیل انرژی  ۱.۳۷٪ را فراهم می کند. بهترین نتیجه جهانی برای ترموسل ها تقریبا ۳٪ است، این درحالیست که در آنها از نانولوله های کربنی «nanoforest» گرانقیمت استفاده شده است که با نانو ذرات پلاتین سوزنی مانند تزئین شده اند.
امروز تیم تحقیقاتی در حال کار بر روی افزایش بیشتر قدرت ماژول های ترموالکتریک به دست آمده بوده و قصد دارند نمونه های آزمایشی اولیه دستگاه ها را براساس آنها ایجاد نمایند.

 

نکات مطرح شده در این مقاله، نظرات و دیدگاه های شخصی نویسنده بوده و الزاماً عقاید هیئت تحریریه اسپوتنیک را بازتاب نمی دهد.

مرتبط:

پنج علامت خطرناک کمبود امگا 3 در بدن
دانشمندان: سویه های جدید کرونا می توانند سیستم ایمنی بدن را فریب دهند
تقویت سلامت بدن با یک نوشیدنی طبیعی
اگر کار اشتباهی انجام بدن، نابودشان می کنم
مقررات ارسال کامنتبحث و مناظره
کامنت از طریق اسپوتنیککامنت از طریق فیسبوک