B.Bu. [ n1 ]

GENERISANJE ENERGIJE IZ TJELESNE TOPLOTE

Fantazija ili stvarnost- Umjesto punjača, sopstvenim tijelom ćemo puniti baterije

Ako ste ikada sebe vidjeli kroz termovizijsku kameru, znaćete da vaše tijelo proizvodi mnogo toplote. Ovo je u stvari otpadni proizvod našeg metabolizma. Svaki kvadratni metar ljudskog tijela daje toplotu koja je ekvivalentna oko 19 šibica na sat.

Veliki dio toplote koju proizvodi ljudsko tijelo jednostavno odlazi u atmosferu - a zar ne bi bilo sjajno kada bismo mogli da ga iskoristimo za proizvodnju energije? Naime, sada je dostupno jedno istraživanje koje je pokazalo da bi to zaista bilo moguće.

Kako navodi naučnik Muhamad Mudasar, cilj je da se stvori uređaj koji može i da generiše i skladišti energiju, djelujući kao ugrađeni pauer benk za tehnologiju koju nosite. To bi, u ovom slučaju, moglo da omogući uređajima kao što su pametni satovi, fitnes uređaji ili GPS uređaji da rade mnogo duže, ili čak neograničeno, koristeći toplotu tijela.

"Nisu samo naša tijela ta koja proizvode otpadnu toplotu. U tehnološki naprednom svijetu svakodnevno se stvara značajna otpadna toplota, od motora naših vozila do mašina koje proizvode robu. Ova toplota se takođe oslobađa u atmosferu što predstavlja značajnu propuštenu priliku. Koncept „povraćaja otpadne toplote” u nastajanju nastoji da riješi ovu neefikasnost. Iskorištavanjem ove inače izgubljene energije, industrije mogu poboljšati operativnu efikasnost i doprinijeti održivijem okruženju", navodi Mudasar.

Termoelektrični efekat je fenomen, piše Science Alert, koji može pomoći da se toplota pretvori u električnu energiju. Ovo funkcioniše tako što temperaturna razlika proizvodi električni potencijal, pošto elektroni teku sa vruće na hladnu stranu, stvarajući upotrebljivu električnu energiju. Međutim, konvencionalni termoelektrični materijali se često prave od kadmijuma, olova ili žive. Oni dolaze sa rizicima po životnu sredinu i zdravlje koji ograničavaju njihovu praktičnu primjenu.

"Otkrili smo da takođe možete da kreirate termoelektrične materijale od drveta – nudeći sigurniju, održivu alternativu. Drvo je vjekovima bilo sastavni dio ljudske civilizacije, služeći kao izvor građevinskog materijala i goriva. Otkrivamo potencijal materijala dobijenih od drveta za pretvaranje otpadne toplote, koja se često gubi u industrijskim procesima, u dragocjenu električnu energiju. Ovaj pristup ne samo da poboljšava energetsku efikasnost, već i redefiniše način na koji posmatramo svakodnevne materijale kao osnovne komponente održivih energetskih rješenja. Naš tim na Univerzitetu u Limeriku, u saradnji sa Univerzitetom u Valensiji, razvio je održiv metod za pretvaranje otpadne toplote u električnu energiju koristeći irske drvne proizvode, posebno lignin, koji je nusproizvod industrije papira. Studija pokazuje da membrane na bazi lignina, kada su natopljene rastvorom soli, mogu efikasno da pretvore otpadnu toplotu niske temperature ispod 200 stepeni u električnu energiju. Temperaturna razlika preko ligninske membrane uzrokuje kretanje jona u rastvoru soli", objašnjava naučnik.

Pozitivni joni pomjeraju se prema hladnijoj strani, dok se negativni joni kreću ka toplijoj. Ovo razdvajanje naelektrisanja stvara razliku električnog potencijala preko membrane, koja se može iskoristiti kao električna energija. Pošto oko 66 procenata industrijske otpadne toplote spada u ovaj temperaturni opseg, ova inovacija predstavlja značajnu priliku za ekološka energetska rješenja. Ova nova tehnologija ima potencijal da napravi veliku razliku u mnogim oblastima. Industrije kao što je proizvodnja, koje proizvode velike količine preostale toplote, mogle bi da vide velike koristi pretvaranjem te otpadne toplote u električnu energiju. To bi im pomoglo da uštede energiju i umanje njihov uticaj na životnu sredinu.

Prikupljanje energije iz otpadne toplote je samo prvi korak; njegovo efikasno skladištenje je podjednako problematično. Superkondenzatori su uređaji za skladištenje energije koji brzo pune i ispuštaju električnu energiju. To ih čini neophodnim za aplikacije koje zahtijevaju brzu isporuku energije. Međutim, njihovo oslanjanje na ugljenične materijale dobijene od fosilnih goriva izaziva zabrinutost u pogledu održivosti, naglašavajući potrebu za obnovljivim alternativama u njihovoj proizvodnji.

"Naša istraživačka grupa je otkrila da porozni ugljenik na bazi lignina može poslužiti kao elektroda u superkondenzatorima za skladištenje energije generisane prikupljanjem otpadne toplote pomoću ligninske membrane. Ovaj proces omogućava ligninskoj membrani da uhvati i pretvori otpadnu toplotu u električnu energiju, dok porozna struktura ugljenika olakšava brzo kretanje i skladištenje jona. Pružajući zelenu alternativu koja izbegava štetne hemikalije i oslanjanje na fosilna goriva, ovaj pristup nudi održivo rešenje za skladištenje energije iz otpadne toplote. Ova inovacija u tehnologiji skladištenja energije mogla bi napajati sve, od potrošačke elektronike, nosive tehnologije do električnih vozila", objasnio je Mudasar.