Inženjeri sa Univerziteta Yale su razvili novu tehnologiju koja stvara energiju iz niskih temperatura već iskorištene toplote od strane raznih industrijskih izvora i elektrana.
Procjenjuje se da ovaj proces nadoknade otpadne toplote može da napaja desetine miliona domova samo u Sjedinjenim Američkim Državama.
Iako postojeće tehnologije mogu ponovo iskoristiti visoke temperature toplote ili pretvoriti ih u električnu energiju, veoma je teško efikasno izvući maksimum iz niskih temperatura otpadne toplote.
Pored toga, konvencionalni sistemi su dizajnirani tako da ciljaju specifične temperaturne razlike, pa zbog tog su manje efikasni kada je riječ o fluktacijama u izlaznoj otpadnoj toploti.
Istraživači sa Yale-ovog odjela za hemiju i inženjerstvo za zaštitu životne sredine su ostvarili nova tehnološka dostignuća koja prevazilaze pomenute izazove. Ključ je u “nano membrani” koja hvata najsitnije mjehuriće vazduha u okviru svojih pora, dok su uronjeni u vodu.
Zagrijavanje jedne strane membrane uzrokuje da voda ispari, prođe kroz vazdušnu šupljinu i kondenzuje se na suprotnoj strani membrane. Ovaj tok temperature koji prolazi kroz vodu i membranu je kasnije usmjeren na turbine za proizvodnju električne energije.
Da bi dokazali čitav koncept, tim je kreirao manji sistem i demonstrirao kako membrane nano mjehurića mogu proizvesti određene tokove pod pritiskom vode i proizvodnju električne energije čak i sa toplotnim oscilacijama i temperaturnim razlika od 20 stepeni Celzijusa.
Ovo je pokazalo sjajan rezultat u iskorištavanju otpadne toplotne energije u većim industrijama. Istraživači su koristili nanostrukturne membrane koje pomažu pri “zarobljavanju” mjehurića zraka, održavajući ih u porama čak i kada su pod velikim pritiskom.
Ove membrane, približne debeljine kao dva lista papira, su napravljene od visoko kvalitetnih, hidrofobnih i polimer nano vlakana.
Demonstracija prototipa uvjerila je istraživače u vrijednost tehnologije.
“Otkrili smo da efikasnost ovog sistema može biti veći od postojećih tehnologija.”, rekao je Anthony Straub, prvi autor studija i doktorant na odjeljenju za hemiju i zaštitu životne sredine.
“Proces koristi samo vodu tako da osim što je isplativo, sasvim je ekološki prihvatljiv.”
Naučnici planiraju da nastave sa radom na istraživanju ove tehnologije, kao i razvoju poboljšanja membrane koje mogu kontrolisati mjehurićee zraka.
